Suolistobakteerien metaboliitit voivat vaikuttaa positiivisesti kasvainhoitojen tehokkuuteen

Tietyt suoliston bakteerien metaboliitit tekevät immuunisoluista aggressiivisempia, kuten Würzburgin ja Marburgin tutkijoiden uusi tutkimus paljastaa. Tulokset voivat auttaa parantamaan syöpähoitoja.

Sen uskotaan osallistuvan kroonisten tulehduksellisten suolistosairauksien kehittymiseen, laukaista diabetes, olla vastuussa lihavuudesta, jopa neurologiset sairaudet, kuten multippeliskleroosi ja Parkinsonin tauti, voivat olla täällä syynä - puhumattakaan masennuksista ja autistisista häiriöistä. Puhumme mikrobiomista - suuresta bakteerikokoelmasta ihmisen suolistossa. On arvioitu, että jokainen ihminen kuljettaa ruoansulatuskanavassaan noin 100 biljoonaa bakteerisolua, jotka kuuluvat useisiin tuhansiin lajeihin.

Mikrobiomi on ollut tutkimuksen kohteena 20 vuoden ajan - siitä lähtien, kun uusi tekniikka mahdollisti näiden bakteerien nopean ja tarkan analysoinnin:suuritehoinen sekvensointi. Siitä lähtien, Mikrobiomi, jota joskus kutsutaan myös ihmisen toiseksi genomiksi, ei ole vain keskeinen ruoansulatuksen kannalta, mutta myös vaikuttaa, jos ei ohjaimia, ainakin suuri määrä kehon toimintoja. Immuunijärjestelmä mainitaan erityisen usein.

Mikrobiomi vaikuttaa immuunijärjestelmään

Würzburgin ja Marburgin yliopistojen tutkijat ovat nyt onnistuneet ensimmäistä kertaa osoittamaan kokeellisesti, että bakteerimetaboliitit kykenevät lisäämään tiettyjen immuunisolujen sytotoksista aktiivisuutta ja vaikuttamaan siten positiivisesti kasvainhoitojen tehokkuuteen. Ihannetapauksessa mikrobiomin bakteerilajien koostumusta voitaisiin käyttää hallitsemaan sen vaikutusta hoidon onnistumiseen.

Tutkimusryhmä julkaisi tutkimuksensa tulokset lehdessä Luonnonviestintä . Tohtori Maik Luu, tohtori Würzburgin yliopistollisen sairaalan lääketieteen klinikan ja poliklinikan II professori Michael Hudecekin laboratoriossa, oli vastuussa löydöstä. Toinen osallistuja oli professori Alexander Visekruna Marburgin Philipps -yliopiston lääketieteellisen mikrobiologian ja hygienian instituutista, jossa Luu teki tutkimusta ennen muuttoaan Würzburgiin.

Rasvahapot lisäävät tappajasolujen aktiivisuutta

"Pystyimme osoittamaan, että lyhytketjuiset rasvahapot butyraatti ja erityisesti, pentanoaatti voi lisätä CD8 -T -solujen sytotoksista aktiivisuutta, "Maik Luu kuvaa nyt julkaistun tutkimuksen keskeistä tulosta. CD8 -T -soluja kutsutaan joskus myös tappajasoluiksi. Osana immuunijärjestelmää heidän tehtävänsä on tappaa erityisesti organismille haitallisia soluja.

Lyhytketjuiset rasvahapot, vuorostaan, kuuluvat suoliston mikrobiomin hallitsevaan metaboliittiluokkaan. Toisaalta, ne voivat tehostaa T -solujen aineenvaihduntaa indusoimalla energia -aineenvaihdunnan keskusvastajia. Toisaalta, ne voivat estää tiettyjä entsyymejä, jotka säätelevät geneettisen materiaalin saatavuutta ja siten geeniekspressiota T -soluissa. Näin tehdessään ne aiheuttavat epigeneettisiä muutoksia.

Kiinteitä tuumorimalleja vastaan ​​taistellaan tehokkaammin

Kun lyhytketjuiset rasvahapot ohjelmoivat uudelleen CD8 T-soluja, Yksi tuloksista on tulehdusta edistävien ja sytotoksisten molekyylien lisääntynyt tuotanto. "

Tohtori Maik Luu, Tutkija

Kokeessa rasvahappopentanoaattihoito lisäsi kasvainspesifisten T-solujen kykyä taistella kiinteitä tuumorimalleja vastaan. "Pystyimme havaitsemaan saman vaikutuksen taistellessamme kasvainsoluja vastaan ​​niin kutsuttujen CAR-T-solujen kanssa, "sanoo tiedemies.

CAR-T-solut kirjoitetaan "kimeerisiksi antigeenireseptorin T-soluiksi". Vaikka normaalit T -solut ovat suurelta osin "sokeita" kasvainsoluille, CAR T -solut kykenevät tunnistamaan spesifiset kohdeantigeenit kasvaimen pinnalla ja tuhoamaan syöpäsolut geneettisen muunnoksen ansiosta. Michael Hudecek on yksi johtavista asiantuntijoista CAR-T-solututkimuksen alalla.

Kohdennettu valvonta mikrobiomin koostumuksen kautta

"Tulokset ovat esimerkki siitä, miten suolistobakteerien metaboliitit voivat muuttaa solujen aineenvaihduntaa ja geenisäätelyä ja siten vaikuttaa positiivisesti kasvainhoitojen tehokkuuteen, "sanoo Maik Luu. Erityisesti CAR-T-solujen käyttö kiinteitä kasvaimia vastaan ​​voisi hyötyä tästä.

Näissä tapauksissa hoito geneettisesti muunnetuilla soluilla on toistaiseksi ollut paljon vähemmän tehokasta kuin hematologisten kasvainten, kuten leukemian, hoito. Tämä voi muuttua, jos CAR-T-soluja käsiteltiin pentanoaatilla tai muilla lyhytketjuisilla rasvahapoilla ennen niiden käyttöä potilailla, tiedemiehet toivovat.

Tätä vaikutusta voitaisiin hyödyntää erityisesti bakteerien suoliston kolonisaation koostumuksen kautta - varsinkin kun Luu ja muut tutkimukseen osallistuneet pystyivät myös tunnistamaan suolistoflooran olennaisen pentanoaattituottajan:Megasphaera massiliensis -bakteerin.

Pitkä tie kliinisiin sovelluksiin

Kuitenkin, on vielä pitkä matka, ennen kuin uudet löydökset johtavat uusiin hoitoihin syöpäpotilaille. Seuraavassa vaiheessa tutkimusryhmä laajentaa aluksi tutkittujen kasvainsairauksien kirjoa ja muiden kiinteiden kasvainten lisäksi tarkastella myös hematologisia kasvainsairauksia, kuten multippelia myeloomaa. Lisäksi, Se haluaa tutkia intensiivisemmin lyhytketjuisten rasvahappojen toimintaa kohdennettujen geneettisten muutosten lähtökohtien tunnistamiseksi.

• Nenänielun mikrobiomin koostumus ja rakenne liittyvät COVID-19-taudin vakavuuteen
• Immuunisolujen stimuloiminen erityisrakenteiden muodostamiseksi voi tehostaa haimasyövän kemoterapiaa