Die Studie kann auch helfen, den Zusammenhang zwischen Immuntherapie und dem Darmmikrobiom zu klären. Erklären Sie die Ergebnisse früherer Forschungen, dass das Mikrobiom den Erfolg der Immuntherapie beeinflusst.
Immuntherapiebehandlungen der letzten zehn Jahre haben die Genesungsraten von bestimmten Krebsarten dramatisch verbessert. besonders malignes Melanom; aber beim Melanom sie funktionieren immer noch in nur etwa 40% der Fälle.
Prof. Yardena Samuels von Weizmanns Abteilung Molekulare Zellbiologie untersucht molekulare "Wegweiser" - Proteinfragmente, oder Peptide, auf der Zelloberfläche -, die Krebszellen als fremd markieren und daher als potenzielle zusätzliche Angriffspunkte für die Immuntherapie dienen können. In der neuen Studie Sie und ihre Kollegen erweiterten ihre Suche nach neuen Krebs-Wegweisern auf jene Bakterien, von denen bekannt ist, dass sie Tumore besiedeln.
Mit Methoden, die von Abteilungskollege Dr. Ravid Straussman entwickelt wurden, der als einer der ersten die Natur der bakteriellen "Gäste" in Krebszellen enthüllte, Samuels und ihr Team, geleitet von Dr. Shelly Kalaora und Adi Nagler (gemeinsame Co-Erstautoren), analysierten Gewebeproben von 17 metastasierenden Melanomtumoren, die von neun Patienten stammten. Sie erstellten bakterielle Genomprofile dieser Tumoren und wandten dann einen Ansatz an, der als HLA-Peptidomik bekannt ist, um Tumorpeptide zu identifizieren, die vom Immunsystem erkannt werden können.
Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit Dr. Jennifer A. Wargo vom MD Anderson Cancer Center der University of Texas durchgeführt. Houston, Texas; Prof. Scott N. Peterson vom Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, La Jolla, Kalifornien; Prof. Eytan Ruppin vom National Cancer Institute, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA; Prof. Arie Admon vom Technion - Israel Institute of Technology und anderen Wissenschaftlern.
Die HLA-Peptidomics-Analyse ergab fast 300 Peptide von 41 verschiedenen Bakterien auf der Oberfläche der Melanomzellen. Die entscheidende neue Erkenntnis war, dass die Peptide auf den Oberflächen von Krebszellen durch HLA-Proteinkomplexe präsentiert wurden – Komplexe, die auf den Membranen aller Zellen unseres Körpers vorhanden sind und eine Rolle bei der Regulierung der Immunantwort spielen.
Eine der Aufgaben der HLA besteht darin, vor allem, was fremd ist, Alarm zu schlagen, indem sie dem Immunsystem fremde Peptide "präsentiert", damit Immun-T-Zellen sie "sehen" können. "Mit HLA-Peptidomics, konnten wir die HLA-präsentierten Peptide des Tumors unvoreingenommen aufdecken, ", sagt Kalaora. "Mit dieser Methode konnten wir bereits in der Vergangenheit Tumorantigene identifizieren, die in klinischen Studien vielversprechende Ergebnisse gezeigt haben."
Es ist unklar, warum Krebszellen einen scheinbar selbstmörderischen Akt dieser Art ausführen sollten:dem Immunsystem bakterielle Peptide präsentieren, die reagieren können, indem sie diese Zellen zerstören. Aber was auch immer der Grund ist, Die Tatsache, dass bösartige Zellen diese Peptide auf diese Weise präsentieren, offenbart eine völlig neue Art der Interaktion zwischen Immunsystem und Tumor.
Diese Enthüllung liefert eine mögliche Erklärung dafür, wie das Darmmikrobiom die Immuntherapie beeinflusst. Einige der Bakterien, die das Team identifizierte, waren bekannte Darmmikroben. Die Präsentation der bakteriellen Peptide auf der Oberfläche von Tumorzellen dürfte bei der Immunantwort eine Rolle spielen, und zukünftige Studien könnten feststellen, welche bakteriellen Peptide diese Immunantwort verstärken, Ärzte können den Erfolg einer Immuntherapie vorhersagen und eine personalisierte Behandlung entsprechend anpassen.
Außerdem, die Tatsache, dass bakterielle Peptide auf Tumorzellen für das Immunsystem sichtbar sind, kann zur Verbesserung der Immuntherapie genutzt werden. „Viele dieser Peptide wurden von verschiedenen Metastasen desselben Patienten oder von Tumoren verschiedener Patienten geteilt. was darauf hindeutet, dass sie ein therapeutisches Potenzial und eine starke Fähigkeit zur Immunaktivierung haben, “, sagt Nagler.
In einer Reihe von fortlaufenden Experimenten Samuels und Kollegen inkubierten T-Zellen von Melanompatienten in einer Laborschale zusammen mit bakteriellen Peptiden, die aus Tumorzellen desselben Patienten stammten. Das Ergebnis:T-Zellen wurden spezifisch gegen die bakteriellen Peptide aktiviert.
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass bakterielle Peptide, die auf Tumorzellen präsentiert werden, als potenzielle Ziele für die Immuntherapie dienen können. Sie können genutzt werden, um Immun-T-Zellen zu helfen, den Tumor genauer zu erkennen. damit diese Zellen den Krebs besser angreifen können. Dieser Ansatz kann in Zukunft in Kombination mit bestehenden Immuntherapeutika eingesetzt werden."
Yardena Samuels, Professor, Abteilung Molekulare Zellbiologie, Weizmann-Institut für Wissenschaften
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