Al introducir una cepa particular de bacterias en el tracto digestivo de ratones con melanoma, los investigadores de la Universidad de Chicago pudieron aumentar la capacidad del sistema inmunitario del animal para atacar las células tumorales. Las ganancias fueron comparables al tratamiento con anticancerígenomedicamentos conocidos como inhibidores del punto de control, como los anticuerpos anti-PD-L1.
La combinación de dosis orales de la bacteria y las inyecciones con el anticuerpo anti-PD-L1 casi abolió el crecimiento tumoral, informan los investigadores en línea en la revista ciencia .
"Nuestros resultados demuestran claramente un papel significativo, aunque inesperado, para bacterias intestinales específicas en la mejora de la respuesta del sistema inmunitario al melanoma y posiblemente a muchos otros tipos de tumores", dijo el director del estudio Thomas Gajewski, MD, PhD, profesor de medicina y patología enla universidad de Chicago.
"El campo ha reconocido recientemente conexiones cercanas entre el microbioma intestinal y el sistema inmune", dijo. "Este hallazgo proporciona una nueva forma de explotar esa conexión, para mejorar la inmunoterapia modulando selectivamente las bacterias intestinales".
Los inhibidores de punto de control como ipilimumab, nivolumab y pembrolizumab han tenido un impacto dramático en el tratamiento de varios tipos de tumores, incluidos melanoma, cáncer de pulmón, cáncer de cabeza y cuello y otros. Pero solo una minoría de pacientes, un tercio o menos,- tienen una respuesta vigorosa. Los investigadores del cáncer se han preguntado por qué se benefician tan pocos.
Gajewski y sus colegas encontraron un patrón similar en los ratones que usan para la investigación del cáncer. Notaron que los ratones comprados en el Laboratorio Jackson JAX tendían a tener una respuesta inmune espontánea robusta a pequeños tumores de melanoma implantados debajo de su piel. Ratones de Taconic BiosciencesTAC mostró solo una respuesta inmune débil.
Pero cuando los investigadores pusieron a los ratones de ambas fuentes en jaulas juntos durante tres semanas, descubrieron que la co-vivienda "abolió por completo las diferencias en el crecimiento tumoral", dijo Gajewski. Esto los hizo sospechar que al compartir la exposición a varios tipos debacterias, los ratones TAC habían adquirido microbios de ratones JAX que de alguna manera mejoraban su inmunidad a los tumores.
Confirmaron su sospecha recolectando materia fecal de ratones JAX y transfiriéndola al estómago de los ratones TAC. Funcionó. Los ratones TAC tratados fueron capaces de generar una respuesta inmune fuerte y retrasar el crecimiento del tumor. El proceso inverso, la transferencia de bacterias fecalesde ratones TAC a JAX no tuvieron efecto.
Luego, compararon los efectos de la transferencia bacteriana contra un inhibidor del punto de control, los anticuerpos anti-PD-L1. Descubrieron que la introducción de la bacteria era tan efectiva como tratarla con anticuerpos anti-PD-L1, lo que resulta en un crecimiento tumoral significativamente más lentoLa combinación de los beneficios asociados con la bacteria con el tratamiento anti-PD-L1 mejoró drásticamente el control del tumor.
Entonces comenzaron a buscar las bacterias específicas que marcaron la diferencia. Identificaron microbios del tracto digestivo de ratones JAX y TAC mediante secuenciación a gran escala. Aunque hubo diferencias significativas en 254 familias taxonómicas de bacterias de los dos conjuntos de ratones, tres grupos fueron prominentes.
Cuando probaron los efectos de cada grupo en el sistema inmunitario de los ratones, se destacó un grupo, la Bifidobacterium. Dentro de las dos semanas de la administración oral, los ratones TAC que recibieron solo especies de Bifidobacterium tuvieron un marcado aumento en las células T antitumoralesrespuestas
Los ratones tratados solo con Bifidobacterium, en lugar de la transferencia fecal completa, mostraron un control tumoral comparable a aquellos que recibieron la mezcla completa. El efecto fue duradero. Los ratones TAC expuestos a tumores hasta seis semanas después de la transferencia de Bifidobacterium todavía estabancapaz de montar una respuesta inmune robusta.
Pruebas adicionales mostraron que la Bifidobacteria no salió del intestino. Parecían desencadenar la respuesta inmune al interactuar con las células dendríticas itinerantes. Estas células captadoras detectan y procesan amenazas potenciales y las presentan a las células T. Los investigadores sospechan que la Bifidobacteria colonizaun compartimento en los intestinos. Esto les permite interactuar con las células que interactúan con las células dendríticas, que activan las células T que matan los tumores.
Los investigadores señalan que puede haber otras bacterias que también contribuyen a este proceso, ya sea positiva o negativamente. Están investigando otras bacterias que podrían influir en otras terapias inmunes, como la vía CTLA-4, explotada por ipilimumab.
Un segundo estudio - del Institut Gustave Roussy en París, publicado en el mismo número de ciencia - descubrió que los antibióticos podrían alterar los efectos antitumorales de ipilimumab. Reponer los microbios perdidos en ratones libres de gérmenes y tratados con antibióticos restableció los efectos anticancerígenos del medicamento.
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Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Chicago . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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