Zarnu baktērijas pastiprina vēža imūnterapijas iedarbību

Apmēram katrs piektais vēža slimnieks gūst labumu no imūnterapijas — ārstēšanas, kas izmanto imūnsistēmu cīņā pret vēzi. Šī pieeja ir parādījusi ievērojamus panākumus plaušu vēža un melanomas ārstēšanā. Cerot uz tā potenciālu, pētnieki pēta stratēģijas, kā uzlabot imūnterapiju vēža gadījumiem, kas uz to slikti reaģē, lai palīdzētu lielākam skaitam pacientu.

Tagad pētnieki Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā Sentluisā ir atklājuši, ka zarnu baktēriju celms — Ruminococcus gnavus — var uzlabot vēža imūnterapijas ietekmi pelēm. Pētījumā, kas publicēts izdevumā Science Immunology, ir ierosināta jauna stratēģija zarnu mikrobu izmantošanai, lai atraisītu imūnterapijas neizmantoto potenciālu cīņā pret vēzi.

"Mikrobiomam ir svarīga loma ķermeņa imūnsistēmas mobilizēšanā, lai uzbruktu vēža šūnām," paskaidroja vecākais pētījuma autors Marko Kolonna, MD, PhD, Robert Roque Bellivou patoloģijas profesors.

Mūsu atklājumi atklāj viena veida baktērijas zarnās, kas palīdz imūnterapijas zālēm nogalināt audzējus pelēm. Šādu mikrobu partneru identificēšana ir nozīmīgs solis probiotiku izstrādē, kas palīdzēs uzlabot imūnterapijas efektivitāti un sniegs labumu lielākam skaitam vēža pacientu."

Vēža imūnterapija izmanto ķermeņa imūnās šūnas, lai mērķētu un iznīcinātu audzējus. Vienā no šādām ārstēšanas metodēm tiek izmantoti imūnsistēmas kontrolpunkta inhibitori, lai noņemtu dabiskās bremzes, kas klusē imūnās T šūnas, tādējādi novēršot ķermeņa bojājumus. Tomēr daži audzēji to novērš, nomācot uzbrūkošās imūnās šūnas, kas samazina šādu inhibitoru efektivitāti.

Kolonna un pirmā līdzautore Martina Molgora, Ph.D., iepriekš nodibināja sadarbību ar kolēģi Robertu D. Šreiberu, Ph.D., kurā viņi pilnībā iznīcināja sarkomas pelēm, izmantojot divu daļu inhibīcijas pieeju.

Pētnieki inhibēja TREM2, proteīnu, ko ražo audzēja makrofāgi, lai novērstu T šūnu uzbrukumu augošajam audzējam. Pēc tam viņi parādīja, ka imūnterapijas zāles bija efektīvākas, bloķējot TREM2. Rezultāts norādīja, ka TREM2 samazina imūnterapijas efektivitāti.

Eksperimentā, kas kļuva par pamatu jaunam pētījumam, zinātnieki veica negaidītu novērojumu. Pelēm bez TREM2 bija līdzīga pozitīva reakcija uz kontrolpunkta inhibitoru, kad tās dzīvoja kopā ar pelēm, kurām bija proteīns. Šis rezultāts radās, kad pētnieki atkāpās no ierastā protokola par peļu atdalīšanu pirms ārstēšanas ar inhibitoru.

Peļu kopdzīve izraisa mikrobu apmaiņu. Pētnieki norādīja, ka ietekmi var izraisīt zarnu baktēriju metabolisms.

Pētnieki strādāja ar Džefriju E. Gordonu (Jeffrey E. Gordon) un pirmo līdzautori Blendu Di Lusiju (Ph.D.), lai pētītu mikrobus peļu zarnās, kuras veiksmīgi ārstētas ar imūnterapiju. Viņi konstatēja Ruminococcus gnavus skaita pieaugumu, salīdzinot ar tādu mikrobu trūkumu pelēm, kuras nereaģēja uz terapiju.

R. Gnavus tika atrasts vēža pacientu zarnu mikrobiomā, kuri labi reaģēja uz imūnterapiju, skaidroja Kolona. Klīniskajos pētījumos šādu pacientu fekāliju transplantācijas palīdzēja dažiem nereaģējošiem pacientiem gūt labumu no imūnterapijas.

Pētnieki, tostarp pirmā līdzautore un absolvente Daria Hantakova, injicēja R. Gnavus pelēm un pēc tam apstrādāja audzējus ar kontrolpunkta inhibitoru. Audzēji saruka pat tad, kad TREM2 bija pieejams kā ierocis imūnterapijas ietekmes mazināšanai.

Gordons, Edisonu ģimenes genomikas zinātņu un sistēmu bioloģijas centra direktors, atzīmēja, ka arvien vairāk pierādījumu liecina, ka mikrobioms uzlabo imūnterapiju. Attiecīgo sugu, piemēram, R. Gnavus, identificēšana varētu novest pie jaunas paaudzes probiotiku izstrādes, kas varētu darboties sinerģijā ar imūnterapiju, lai uzlabotu vēža ārstēšanu.

Tagad zinātnieku mērķis ir saprast, kā R. Gnavus veicina audzēja atgrūšanu, kas varētu atklāt jaunus veidus, kā palīdzēt vēža slimniekiem. Piemēram, ja mikrobs pārtikas gremošanas laikā ražo imūnsistēmu aktivizējošu metabolītu, tas paver iespēju izmantot metabolītus kā imūnterapijas pastiprinātājus.

Mikrobi var iekļūt arī no zarnām un izraisīt imūnreakciju audzējā vai aktivizēt zarnu T šūnas, kas pēc tam migrē uz audzēju un sāk uzbrukumu, skaidroja Kolona. Pētnieki pēta visas trīs iespējas.