A rákos sejtekben megbújó baktériumok befolyásolhatják a kezelést

A rákos sejtek kényelmes menedékek a baktériumok számára. Ez a következtetés egy több mint 1 éves alapos tanulmányból származik, 000 különböző emberi rákos daganatminta. A tanulmány, a Weizmann Tudományos Intézet kutatói vezetik, baktériumokat talált az összes ráktípus sejtjeiben - az agytól a csonton át az emlőrákig -, sőt egyedi rákbaktérium -populációkat is azonosított. A kutatás azt sugallja, hogy a rákos sejt és "mini-mikrobiomája" közötti kapcsolat megértése segíthet előre jelezni bizonyos kezelések lehetséges hatékonyságát, vagy rámutathat arra, a jövőben, a baktériumok manipulálásának módjaira, hogy fokozzák a rákellenes kezelések hatását. Ennek a tanulmánynak az eredményeit közzétették Tudomány és a borítón szerepel.

Több évvel ezelőtt, Dr. Ravid Straussman, a Weizmann Molekuláris Sejtbiológiai Tanszékének munkatársa baktériumokat fedezett fel az emberi hasnyálmirigy daganatsejtjeiben. A baktériumokról kimutatták, hogy megvédik a rákos sejteket a kemoterápiás szerektől azáltal, hogy "megemésztik" és inaktiválják ezeket a gyógyszereket. Amikor más vizsgálatok is baktériumokat találtak a tumorsejtekben, Dr. Straussman és csapata azon tűnődött, vajon az ilyen tárhely lehet -e a szabály, nem pedig kivétel. Utána járni, Dr. Deborah Nejman és Ilana Livyatan Straussman csoportjában, valamint Dr. Garold Fuks, a Weizmann Komplex Rendszerek Fizika Tanszékéről dolgoztak együtt onkológusokból és kutatókból álló globális csapattal. A munkát Dr. Noam Shental, az Izraeli Nyílt Egyetem Matematika és Számítástechnika Tanszékének vezetője is vezette.

A csapat végül részletes tanulmányt készít, amely leírja, nagy felbontásban, az ezekben a rákokban élő baktériumok - agy, csont, mell, tüdő, petefészek, hasnyálmirigy, vastagbél, és a bőr (melanoma). Felfedezték, hogy minden egyes rákfajta baktériumokat hordoz, és hogy a különböző ráktípusok különböző baktériumfajokat hordoznak. Ez volt a mellrák, azonban, amelyben a legnagyobb mennyiségű és sokféle baktérium található. A tudósok bebizonyították, hogy sokkal több baktérium található az emlődaganatokban, mint a daganatokat körülvevő normál emlőszövetben, és hogy egyes baktériumok inkább a daganatszövetben találhatók meg, mint az azt körülvevő normál szövetben.

Ezen eredmények eléréséhez a csapatnak több kihívást is le kellett küzdenie. Egy, a daganatmintában lévő baktériumok tömege viszonylag kicsi, és a kutatóknak módot kellett találniuk arra, hogy ezekre az apró sejtekre koncentráljanak a sejteken belül. Meg kellett szüntetniük az esetleges külső szennyeződést is. Eddig a végéig, több száz negatív kontrollt használtak, és egy számítási szűrőt hoztak létre, hogy eltávolítsák a baktériumok nyomait, amelyek a daganatmintákon kívülről származhattak.

A csapat képes volt baktériumokat termeszteni közvetlenül emberi emlődaganatokból, és az eredmények bebizonyították, hogy az ezekben a daganatokban található baktériumok életben vannak. A baktériumok elektronmikroszkópos vizualizációja megmutatta, hogy inkább a rákos sejtek egy meghatározott helyén fészkelődnek:közel a sejtmaghoz.

Különböző sejtek különböző baktériumok számára

A csapat arról is beszámolt, hogy baktériumok nemcsak a rákos sejtekben találhatók, hanem a daganatokban található immunsejtekben. "Ezeknek a baktériumoknak egy része fokozhatja a rákellenes immunválaszt, míg mások elnyomhatják - ez a megállapítás különösen fontos lehet bizonyos immunterápiák hatékonyságának megértéséhez, - mondja Dr. Straussman. Valóban, amikor a csapat összehasonlította a melanoma minták csoportjaiból származó baktériumokat, azt találták, hogy különböző baktériumok gazdagodtak azokban a melanoma daganatokban, amelyek reagáltak az immunterápiára, azokhoz képest, amelyek gyengén reagáltak.

Dr. Straussman úgy véli, hogy a tanulmány azt is megmagyarázhatja, hogy egyes baktériumok miért szeretik a rákos sejteket, és miért van mindegyik ráknak saját tipikus mikrobiomája:a különbségek nyilvánvalóan az egyes típusú tumorsejtek környezetében kínált kényelmi szolgáltatásokból fakadnak. Vagyis a baktériumok bizonyos metabolitokból élhetnek, amelyeket bizonyos daganattípusok termelnek túl, vagy azokban tárolnak. Például, amikor a csapat összehasonlította a dohányosok tüdődaganatában található baktériumokat a soha nem dohányzó betegek baktériumaival, eltéréseket találtak. Ezek a különbségek világosabbak voltak, amikor a kutatók összehasonlították a baktériumok két csoportjának génjeit:a dohányosok tüdőrákos sejtjeiből származó gének sokkal több gént tartalmaztak a nikotin metabolizálására, toluol, fenol, és más vegyszerek a cigarettában.

Amellett, hogy kimutatták, hogy a leggyakoribb rákok egy része baktériumok egyedi populációit védi a sejtjeikben, a kutatók úgy vélik, hogy az általuk kifejlesztett módszerek az egyes ráktípusok aláírási mikrobiomáinak azonosítására mostantól használhatók arra, hogy megválaszolják azokat a kulcsfontosságú kérdéseket, amelyeket ezek a baktériumok játszanak. vagy szolgáltatást nyújtanak a cellának? Melyik szakaszban laknak? Hogyan támogatják vagy gátolják a rák növekedését? Milyen hatással vannak a sejt rákellenes kezelésre adott válaszára?

A daganatok összetett ökoszisztémák, amelyek köztudottan tartalmaznak, a rákos sejtek mellett, immunsejtek, stromasejtek, véredény, idegek, és még sok más alkatrész, minden része annak, amit tumor mikrokörnyezetnek nevezünk. Tanulmányaink, valamint más laboratóriumok tanulmányai, egyértelműen bizonyítják, hogy a baktériumok a tumor mikrokörnyezetének szerves részét is képezik. Reméljük, hogy ha megtudjuk, hogyan illeszkednek pontosan az általános daganatökológiához, új módszereket találhatunk ki a rák kezelésére. "

Dr. Ravid Straussman, Weizmann Molekuláris Sejtbiológiai Tanszéke

• A tanulmány feltérképezi a géneket, amelyek elengedhetetlenek két gyakori baktérium metabolikus működéséhez
• Az NAU tudósa boltozaton alapuló vakcinán dolgozik a COVID-19 megelőzése és kezelése érdekében