Lo studio, pubblicato il 13 agosto sulla rivista peer-reviewed Cellula cancerosa , si basa su studi precedenti che si sono concentrati sul ruolo dei batteri intestinali nell'influenzare le risposte immunitarie alla chemioterapia e all'immunoterapia. Qui i ricercatori hanno cercato di determinare quale ruolo potrebbero svolgere sia i batteri che i funghi nell'intestino nella risposta alla radioterapia.
Trilioni di microrganismi vivono nell'intestino umano normale. Questi cosiddetti microrganismi commensali sono batteri e funghi "amici" che aiutano a elaborare i nutrienti e svolgono un ruolo chiave nella regolazione del sistema immunitario in tutto, dalle infezioni alle allergie. Il team di ricerca ha scoperto che la riduzione dei livelli di funghi commensali nell'intestino ha migliorato la risposta immunitaria antitumorale nei topi dopo la radioterapia. Al contrario, hanno mostrato che l'esaurimento dei batteri commensali riduceva la risposta antitumorale.
Gli scienziati sanno da tempo che i batteri nell'intestino influenzano il sistema immunitario. Ora crediamo che esista una relazione yin-e-yang tra batteri e funghi intestinali. Se esaurisci i batteri con l'uso di antibiotici, Per esempio, sconvolge l'equilibrio nel microbioma; la comunità dei batteri, funghi e potenzialmente altri microbi nel corpo. L'effetto è quello di creare spazio per la proliferazione dei funghi e smorzare la risposta immunitaria antitumorale".
Stephen L. Shiao, dottore, dottorato di ricerca, Direttore della Divisione di Biologia delle Radiazioni e Autore principale dello studio
Il potenziale impatto di questa scoperta è di vasta portata perché quasi la metà dei pazienti con diagnosi di cancro, compreso il cervello, testa e collo, polmone, Seno, cancro ginecologico e prostatico; sottoporsi a radioterapia come parte del loro regime di trattamento, Shiao ha spiegato.
"Nei nostri studi sui topi, l'impatto di batteri e funghi intestinali sulla risposta immunitaria antitumorale è stato lo stesso sia nel cancro al seno che nel melanoma; tumori molto diversi, " disse Shiao, professore associato di Radiation Oncology &Biomedical Sciences presso Cedars-Sinai Cancer. "Pensiamo che ciò indichi che i batteri e i funghi intestinali influenzano le risposte immunitarie antitumorali in molti, se non tutto, tipi di cancro».
Può sembrare strano che batteri e funghi nell'intestino possano influenzare la risposta alla radioterapia diretta ai tumori in altri organi. Questa connessione è radicata nella relazione tra la biologia del cancro e il sistema immunitario.
Il cancro si forma quando le cellule del corpo crescono e si dividono in modo incontrollato. Alcuni tipi di cellule immunitarie pattugliano il corpo per identificare e distruggere le cellule tumorali. Questa risposta immunitaria è modellata dal microbioma. I sensori sulle cellule immunitarie rilevano microbi specifici che stimolano risposte diverse. I ricercatori hanno scoperto che uno di questi sensori, Dectin-1, rileva uno zucchero presente solo sulla superficie dei funghi che richiede un segnale di frenata per interrompere una risposta immunitaria. In contrasto, i batteri inviano segnali che rafforzano le risposte immunitarie. Riducendo il numero di funghi nell'intestino dei topi, il team di studio è stato in grado di rafforzare l'attacco del sistema immunitario al tumore in seguito alle radiazioni.
Sebbene le principali parti sperimentali dello studio siano state eseguite sui topi, il team Cedars-Sinai ha anche esaminato il livello di Dectin-1 in pazienti con tumori al seno. Hanno scoperto che una maggiore espressione di Dectin-1 era associata a una sopravvivenza peggiore, suggerendo che questo sensore può svolgere lo stesso ruolo nei pazienti con cancro.
Guardare avanti, i ricercatori sperano di caratterizzare la diversità dei microrganismi intestinali nei pazienti oncologici sottoposti a trattamento per comprendere meglio i meccanismi con cui il microbiota intestinale, come batteri e funghi, influenzare le terapie antitumorali. L'obiettivo è trovare il modo migliore per ottimizzare sia il microbioma batterico che quello fungino per promuovere le risposte immunitarie antitumorali, Shiao ha detto.
"La radioterapia è sempre stata una parte importante del trattamento del cancro. Ora più che mai, la somministrazione di precisione delle radiazioni e la sua combinazione con l'immunoterapia, compresa la manipolazione dei fattori dell'ospite come descritto in questo documento, renderà questa terapia ancora più efficace per i nostri pazienti, " disse Dan Theodorescu, dottore, dottorato di ricerca, direttore dell'impresa Cedars-Sinai Cancer e professore di Chirurgia e Patologia e Medicina di Laboratorio. "Questo studio ha fatto un progresso significativo nel campo del cancro".
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