Кишечные микробы в тонком кишечнике необходимы для хорошего физического и психического здоровья. Автор Kateryna Kon / shutterstock.com

Может ли корма некоторых пациентов с раком сохранить ключ к лечению некоторых видов рака у всех людей?

Что рак связан с кормой? За последние несколько лет исследователи всего мира, включая нас, поняли, что бактерии кишечника - то, что мы называем кишечным микробиомом - больных раком, могут держать ключ к совершенствованию терапии рака у пациентов. Точно, как это происходит, неясно, но может быть связано с способностью кишечных бактерий повышать наши естественные иммунные ответы.

Микробиома кишечника включает весь набор микроорганизмов, обитающих в желудочно-кишечном тракте. Но Недавние исследования предполагает, что микробы в кишечнике, возможно, не простаивают. Скорее, они могут иметь решающее значение для того, чтобы помочь пациентам реагировать на новые лекарства, называемые «ингибиторами иммунной контрольной точки», которые помогают иммунным клеткам распознавать опухолевые клетки и атаковать их. Моя цель как онколога, специализирующегося на меланоме, - разработать новые подходы к лечению передовых раковых заболеваний, особенно у пациентов, чьи раковые образования неспособны реагировать на эти иначе мощные иммунотерапии. С этой целью мы решили исследовать, могут ли определенные типы микробов повысить эффективность ингибиторов иммунной контрольной точки и разработать уникальный клиническое испытание, чтобы проверить, влияет ли микробиоом кишечника на эффективность этих лекарств у пациентов с меланомой.

Микробиома кишечника и иммунотерапия рака

Медицинское сообщество давно известно, что, хотя иммунная система способна «видеть» раковые клетки, она часто не может их уничтожить. Это происходит потому, что рак может «скрыться» от иммунных клеток, тем самым уклоняясь от естественных противораковых реакций, обычно генерируемых иммунной системой. Рак перепроизводит белки, такие как PD-L1, которые они отображают на их поверхности, чтобы избежать иммунного наблюдения. Раковые клетки используют белок PD-L1, чтобы существенно усыпить иммунные клетки для сна.

Ингибиторы PD-1 и PD-L1 блокируют взаимодействие между PD-L1 на раковой клетке и рецептором PD-1 на иммунных клетках организма. Это позволяет иммунной системе распознавать и убивать эти раковые клетки-изгои.

Эти результаты были результатом многолетней кропотливой работы ученых во всем мире, в том числе Tasuku Honjo в Японии и Джеймс Эллисон вместе с Арлин Шарп и Гордон Фримен В Соединенных Штатах. Их работа позволила ученым разработать такие лекарственные средства, как так называемые ингибиторы PD-1 и CTLA-4, которые помогают естественной иммунной системе организма распознавать рак как иностранную сущность и тем самым развязывать волну Т-клетки которые распознают и убивают раковые клетки.

Эти революционные агенты превратили некоторые передовые раковые образования в хроническое заболевание; в меланоме ингибиторы PD-1 продуцируют долговременные ответы в 30-40 процентов пациентов, Однако эти препараты не работают в другом 60-70 проценте пациентов с меланомой для множество причин, в том числе отсутствие правильных микробов в кишечнике - состояние, называемое «дисбактериоз кишечника».

Как именно бактерии в кишечнике влияют на иммунную систему? Оказывается, это сложно. «Микроподобный кишечник» содержит приблизительно 100 триллион микробных клеток, которые превосходят все человеческие клетки в организме и образуют экосистему, которая влияет на физиологию, питание, метаболизм и иммунную функцию хозяина. Работа нескольких выдающихся групп, включая Гюстав Roussy, Университет Чикаго, MD Anderson Раковый центр и Техасский университет в Далласе что отсутствие правильных ошибок может объяснить, почему ингибиторы PD-1 не работают, по крайней мере, у некоторых пациентов.

Микробиома кишечника и иммунотерапия рака

На этой иллюстрации показаны четыре из тысяч видов, обитающих в кишечнике и составляющих «микроорганизм кишечника». Автор Kateryna Kon / shutterstock.com

Анализ кишечных бактерий - тяжелая работа. Во всех опубликованных исследованиях исследователи получили образцы стула у больных раком до и после иммунной терапии PD-1. Они секвенировали геномы бактерий, чтобы выяснить их личности. Затем они использовали различные вычислительные методы для расчета точного вида в каждом из различных образцов стула и для определения относительного разнообразия и обилия бактериальных видов между респондентами (чьи опухоли уменьшались) и неответчивыми пациентами. Несколько исследования исследовали влияние введения фекального вещества от пациентов-респондентов на мышей, несущих опухоли, и продемонстрировали, что опухоли мышей регрессировали, что указывает на то, что какой-то элемент в корме облегчал лечение рака.

Когда мы увидели эти данные, мы задались вопросом, может ли администрация микробов, полученных от респондентов, через фекальную трансплантацию, уменьшить опухоли, исправив баланс микробов в кишечнике, как это было у мышей, несущих опухоль. Нам особенно любопытно, можно ли использовать этот подход для лечения пациентов, которые не реагируют на иммунотерапию против PD-1. Хотя различные группы, в том числе и наши, изучали образцы стула у пациентов с раком, бактериальные виды, связанные с пациентами-респондентами, варьировались от изучения к учебе. Это может быть связано с техническими различиями в отношении того, как эти образцы были собраны и проанализированы; но он также подчеркивает трудности, связанные с анализом того, ответственны ли отдельные бактериальные или группы бактерий за опосредование этих эффектов.

Но выяснение точных бактерий (или группы бактерий), ответственных за этот эффект, может занять много времени. В человеческом кишечнике есть 10-100 триллион бактерии - значительно больше, чем Потоки долга Соединенных Штатов с 2018. Эксперименты с одним видом за один раз могут занять десятилетия. Вместо этого мы решили использовать «бактериальные коктейли», полученные из фекального вещества больных раком, которые делали необыкновенно хорошо при лечении PD-1.

Этот подход заимствует идеи из микробного мира, в частности важность функции над идентичностью: это означает, что то, что делает конкретный микроб или набор микробов, более важно, чем его личность.

Первая в человеческом испытании

В нашем первом испытании на людях, мы собираем микробиоом кишечника у пациентов, чьи раковые заболевания ответили необычно хорошо после иммунотерапии против PD-1. Используя это, мы генерируем фекальную трансплантацию микробиома - «FMT» или просто «трансплантацию корма».

Мы выбираем пациентов, чьи раки не ответили на иммунотерапию против PD-1. После биопсии их опухоли пациенты получают эту «пересадку корма» с помощью колоноскопии вместе с лекарством-ингибитором PD-1, называемым пембролизумабом. За трансплантацией фекалий следуют несколько обработок пембролизумаба, после чего оценивается ответ пациента. Ответные пациенты продолжают получать препарат для завершения двухлетней терапии.

Связи между выделенными нами бактериями и некоторыми диетическими элементами привели к тому, что мы также следили за потреблением диеты как в этом исследовании, так и в пациентах, получающих иммунотерапию.

Трансплантация фекалий очень эффективна при лечении потенциально смертельных Clostridium несговорчивый инфекции. Исследования, свидетельствующие о том, что дисбактериоз кишечника может лежать в основе других болезней, породили множество фекальных исследований трансплантата при других заболеваниях, начиная от воспалительный кишечник заболеваний в ожирение и болезнь трансплантата против хозяина, и даже в аутичные пациенты с желудочно-кишечными расстройствами.

Однако, кроме нашего исследования, существует только еще одно исследование в Медицинском центре Шеба в Израиле который тестирует этот подход для лечения прогрессирующего рака.

Мы не знаем, может ли манипулировать микробиомом лечение передовой меланомы. Тем не менее, мы надеемся, что наши исследовательские усилия будут продвигать науку, лежащую в основе микробиома у больных раком, получающих иммунотерапию, и выявить новые связи между раком, ответом на иммунотерапию рака и микробиомом кишечника, включая факторы, которые могут повлиять на него, такие как диета и физические упражнения. Ваша корма может быть критической для этих усилий - так подумайте о том, чтобы пожертвовать нам образец.

Об авторе

Дивакар Давар, доцент медицины, Университет Питтсбурга

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon