Manipulation des Darmmikrobioms, um "nützliche" kommensale Mikroben zu produzieren, die den Wirt vor Krankheitserregern schützen und Immunantworten verstärken können, unter anderem, könnte Patienten möglicherweise helfen, besser auf Krebsmedikamente, sogenannte Immun-Checkpoint-Inhibitoren, zu reagieren, eine Art Immuntherapie.
Zu diesem Zweck, Forscher der University of Michigan haben eine neue Ballaststoffformulierung entwickelt, die die Wirksamkeit von Immuntherapien gegen Krebs durch Modulation des Darmmikrobioms verbessert. In der Zukunft, Krebspatienten, die mit Immun-Checkpoint-Blockern behandelt werden, können von der Einnahme dieses Inulin-Gel-Ballaststoffes profitieren. sagte James Moon, der John G. Searle Associate Professor of Pharmaceutical Sciences am College of Pharmacy. Die Ergebnisse erscheinen in der Ausgabe vom 24. Juni Natur Biomedizinische Technik .
Inulin, ein Ballaststoff, der in der Zichorienwurzel vorkommt, Topinambur und andere Pflanzen, ist ein Präbiotikum, das hilft, im Dickdarm residierende kommensale Bakterien zu produzieren. Durch die Formulierung von Inulin zu einer stärker auf den Dickdarm ausgerichteten Inulin-Gel-Formulierung, Das Team war in der Lage, eine reichhaltige Nährstoffquelle bereitzustellen, damit sich die nützlichen Darmmikroben im Magen-Darm-Trakt stärker ausdehnen können.
Das Inulin-Gel verbesserte die Immun-Checkpoint-Inhibitor-Therapie bei Nagern mit Kolonkarzinom sowie Melanom. Zum Beispiel, wenn Inulin-Gel mit einem Immun-Checkpoint-Inhibitor in einem Nagetiermodell mit Kolonkarzinom kombiniert wurde, die Rate der Tumoreradikation verdoppelt (100% Verbesserung), im Vergleich zur alleinigen Immun-Checkpoint-Inhibitor-Therapie.
Der Verbrauch des Inulin-Gels erhöhte sich und erhöhte die Zahl der nützlichen Mikroben bei tumortragenden Mäusen. Dies sind nützliche kommensale Mikroben, die bei Krebspatienten gefunden werden, die gut auf Immun-Checkpoint-Inhibitoren ansprechen.
Zu den aktuellen Ansätzen zur Wiederherstellung eines gesunden Darmmikrobioms gehören die orale Einnahme definierter Probiotika oder die Transplantation von Mikrobiota im Stuhl. Jedoch, Aufgrund der Scale-up-Herstellung und Qualitätskontrolle wäre es sehr schwierig, diese als pharmazeutische Produkte zu entwickeln."
Kai Han, Postdoc und Erstautor der Studie
Das menschliche Mikrobiom hat sich in letzter Zeit als nächster Meilenstein in der Arzneimittelentwicklung herauskristallisiert. Das intensive Forschungsinteresse am Mikrobiom wird durch Beweise angetrieben, die die potenziellen gesundheitlichen Vorteile der Modulation der Darmmikrobiota mit der Behandlung verschiedener Krankheiten in Verbindung bringen. einschließlich Krebs, Diabetes, Fettleibigkeit und neurodegenerative Erkrankungen. Bestimmtes, eine Reihe neuerer Studien hat gezeigt, dass das Darmmikrobiom eine entscheidende Rolle bei der Ansprechrate von Krebspatienten auf Immun-Checkpoint-Inhibitoren spielt, sagte Mond.
„Wir und andere haben gezeigt, dass das Darmmikrobiom eine entscheidende Rolle bei unseren Immunreaktionen spielt. " sagte Han. "Fast 70% der Lymphknoten in unserem Körper befinden sich im Magen-Darm-Trakt und daher, Mikroben im Magen-Darm-Trakt interagieren eng mit unseren Immunzellen. Die Aufrechterhaltung eines gesunden Darmmikrobioms nährt unser Immunsystem, damit unsere Immunzellen Krebs effektiv bekämpfen können."
Die Gruppe entschied sich für Inulin, weil sie etwas wollte, das leicht in die Klinik übertragen werden konnte. Inulin ist ein Ballaststoff, der in der Öffentlichkeit weit verbreitet ist und in vielen Pflanzen enthalten ist. Es wird als Zuckerersatz und in Süßigkeiten und Butter verwendet. Durch die Verarbeitung von Inulin zu Inulin-Gel, Forscher fanden heraus, dass Inulin-Gel den Magen-Darm-Trakt viel besser umhüllt, den kommensalen Mikroben mehr Nährstoffe hinterlassen.
Das Inulin-Gel funktioniert auch mit Anti-PD-1 plus Anti-CTLA-4-Kombitherapie, (weit verbreitete Immun-Checkpoint-Inhibitoren), die viele Krebsarten behandeln, sagte Han.
Etwa 10-30% der Krebspatienten sprechen auf Immun-Checkpoint-Inhibitoren an, je nach Krebsart, und es besteht das Risiko schwerwiegender immunbedingter Komplikationen und Nebenwirkungen, sagte Mond. Zum Beispiel, Entzündungen im Magen-Darm-Trakt und in der Haut sind häufig. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Einnahme von Inulin Magen-Darm-Entzündungen lindern kann, wie Colitis und IBD.
"So, Inulin-Gel kann Magen-Darm-Entzündungen lindern, die durch Immun-Checkpoint-Inhibitoren verursacht werden, und wir testen diese Idee jetzt. “ sagte Mond.
"Erzeugung einer systemischen Anti-Tumor-Immunität durch die in situ-Modulation des Darmmikrobioms durch ein oral verabreichtes Inulin-Gel"
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