Střevní bakterie zvyšují účinky imunoterapie rakoviny

Přibližně každý pátý pacient s rakovinou má prospěch z imunoterapie, což je léčba, která využívá imunitní systém k boji proti rakovině. Tento přístup prokázal významný úspěch v léčbě rakoviny plic a melanomu. V naději na jeho potenciál vědci zkoumají strategie pro zlepšení imunoterapie u rakovin, které na ni dobře nereagují, s cílem pomoci více pacientům.

Vědci z lékařské fakulty Washingtonské univerzity v St. Louis nyní zjistili, že kmen střevních bakterií Ruminococcus gnavus může u myší zesílit účinky imunoterapie rakoviny. Studie publikovaná v časopise Science Immunology nabízí novou strategii pro využití střevních mikrobů k uvolnění nevyužitého potenciálu imunoterapie v boji proti rakovině.

„Mikrobiom hraje důležitou roli v mobilizaci imunitního systému těla k útoku na rakovinné buňky,“ vysvětlil vedoucí studie Marco Colonna, MD, profesor patologie na Robert Rock Bellivu.

„Naše zjištění osvětlují jeden typ střevních bakterií, které pomáhají imunoterapeutickému léku ničit nádory u myší. Identifikace těchto mikrobiálních partnerů je důležitým krokem ve vývoji probiotik, která by mohla zlepšit účinnost imunoterapeutických léků a prospět více pacientům s rakovinou.“

Imunoterapie rakoviny využívá imunitní buňky těla k cílení a ničení nádorů. Jedna taková léčba využívá inhibitory imunitních kontrolních bodů k odstranění přirozených brzd, které udržují imunitní T buňky v klidu a zabraňují poškození těla. Některé nádory však proti tomu působí potlačením útočících imunitních buněk, čímž se tyto inhibitory snižují.

Colonna a první spoluautorka Martina Molgor, PhD, dříve navázali spolupráci s kolegou Robertem D. Schreiberem, PhD, v rámci které kompletně eradikovali sarkomy u myší pomocí dvoustranného inhibičního přístupu.

Vědci inhibovali TREM2, protein produkovaný nádorovými makrofágy, aby zabránili T-buňkám v útoku na rostoucí nádor. Následně prokázali, že imunoterapeutický lék byl účinnější, když byl TREM2 blokován. Výsledek naznačil, že TREM2 snižoval účinnost imunoterapie.

V experimentu, který tvořil základ nové studie, vědci učinili překvapivé pozorování. Myši bez TREM2 vykazovaly podobnou pozitivní reakci na inhibitor kontrolních bodů, když byly chovány s myšmi, které tento protein obsahovaly. K tomuto výsledku došlo, když se vědci odchýlili od svého obvyklého protokolu, kdy myši před podáním inhibitoru oddělili.

Soužití u myší vede k výměně mikrobů. Vědci spekulovali, že tyto účinky mohou být způsobeny výměnou střevních bakterií.

Výzkumníci spolupracovali s Jeffreym I. Gordonem, MD, PhD, a první spoluautorkou studie Blandou Di Lucií, PhD, na studiu mikrobů ve střevech myší úspěšně léčených imunoterapií. Zjistili nárůst Ruminococcus gnavus ve srovnání s absencí těchto mikrobů u myší, které na terapii nereagovaly.

Colonna vysvětlil, že R. gnavus byl nalezen ve střevním mikrobiomu pacientů s rakovinou, kteří dobře reagují na imunoterapii. V klinických studiích pomohly transplantace stolice od těchto pacientů některým pacientům, kteří na léčbu nereagovali, prospět z imunoterapie.

Výzkumníci, včetně první spoluautorky a doktorandky Darie Chantakovové, injekčně aplikovali R. gnavus myším a poté ošetřili nádory inhibitorem kontrolních bodů. Nádory se zmenšily, i když byl TREM2 k dispozici jako zbraň ke snížení účinků imunoterapie.

Gordon, ředitel Edison Family Center for Genome Sciences and Systems Biology, poznamenal, že rostoucí množství důkazů naznačuje, že mikrobiom zlepšuje imunoterapii. Identifikace relevantních druhů, jako je R. gnavus, by mohla vést k vývoji probiotik nové generace, která by mohla synergicky působit s imunoterapií a zlepšit tak léčbu rakoviny.

Vědci se nyní snaží pochopit, jak R. gnavus podporuje odmítnutí nádoru, což by mohlo odhalit nové způsoby, jak pomoci pacientům s rakovinou. Pokud například mikrob během procesu trávení produkuje metabolit aktivující imunitu, mohlo by to otevřít možnost využití těchto metabolitů jako posilovačů imunoterapie.

Mikroby mohou také vstoupit ze střeva a spustit imunitní reakci v nádorech nebo aktivovat střevní T buňky, které pak migrují do nádoru a zahájí útok, uvedl Colonna. Vědci zkoumají všechny tři možnosti.