Les résultats ont été publiés dans Science .
La technique de modélisation inventée par Andrey Morgun du OSU College of Pharmacy et Natalia Shulzenko du Carlson College of Veterinary Medicine de l'Oregon State est connue sous le nom d'analyse de réseau transroyaume.
Le microbiome intestinal humain est une communauté de plus de 10 000 milliards de cellules microbiennes d'environ 1, 000 espèces bactériennes différentes, et l'analyse du réseau transkingdom intègre plusieurs types de données "omiques" - métagénomique, métabolomique, lipidomique, protéomique, etc. - pour déterminer comment les interactions entre des types spécifiques de microbes intestinaux aident ou entravent les fonctions biologiques de l'hôte.
Dans ce cas, les interactions microbiennes impliquaient la manière dont le corps réagit à un type de traitement contre le cancer connu sous le nom de thérapie anti-protéine de mort cellulaire programmée, abrégé en thérapie anti-PD-1. Il permet aux cellules immunitaires de réagir plus fortement au cancer.
C'était assez dramatique. Nous avons découvert que la modification du microbiome intestinal peut entraîner un patient atteint d'un mélanome avancé qui n'a jamais répondu à l'immunothérapie, qui échoue environ 60% du temps avec ce type de cancer, et convertissez le patient en celui qui y répond."
Andreï Morgun, Professeur agrégé de sciences pharmaceutiques, Collège de pharmacie de l'OSU
Morgun et l'ancien chercheur postdoctoral de l'OSU Richard Rodrigues, maintenant à l'Institut national du cancer, faisaient partie d'une collaboration dirigée par les immunologistes Giorgio Trinchieri et Amiran Dzutsev du NCI et les oncologues médicaux Hassane Zarour et Diwakar Davar de l'Université de Pittsburgh qui ont testé la capacité des greffes de microbiote fécal à aider les patients atteints de mélanome à bénéficier de l'immunothérapie anti-PD-1.
Les scientifiques ont collecté des échantillons de selles de patients qui ont particulièrement bien répondu à la thérapie et, dans un essai clinique, ont donné les échantillons, par coloscopie, aux patients atteints de mélanome avancé qui n'avaient jamais répondu à l'immunothérapie auparavant.
Les patients ont ensuite reçu le médicament anti-PD-1 pembrolizumab, et cette fois ça a eu l'effet désiré, transformer les non-répondeurs en répondeurs. Les analyses du réseau Transkingdom ont confirmé le rôle du microbiome.
« Tout mettre ensemble, nous avons montré que les greffes de microbiote fécal et le médicament anti-PD-1 peuvent modifier le microbiome intestinal et reprogrammer efficacement le microenvironnement d'une tumeur afin de vaincre la résistance à l'anti-PD-1, " dit Morgun.
Sur 15 patients atteints de mélanome avancé - une forme agressive de cancer de la peau - qui ont reçu le traitement combiné, six d'entre eux ont montré une réduction tumorale ou une stabilisation de la maladie qui a duré plus d'un an.
"Les résultats prometteurs justifient clairement plus d'investigations dans des essais cliniques plus importants, " a déclaré Morgun. " De cette façon, nous pouvons mieux identifier les microbes, biomarqueurs sanguins et intratumoraux pour sélectionner les patients atteints de mélanome les plus susceptibles de bénéficier d'une thérapie basée sur le microbiome. Nous nous attendons vraiment à ce que nous finissions par identifier une collection de bactéries avec un pourcentage de réussite élevé pour convertir les non-répondeurs à l'immunothérapie en répondeurs. »
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