Le modifiche al microbioma intestinale aiutano i pazienti con melanoma a rispondere all'immunoterapia

I modelli statistici sviluppati dai ricercatori dell'Oregon State University hanno confermato che i cambiamenti nel microbioma intestinale dei pazienti con melanoma li hanno portati a rispondere a un tipo di trattamento in grado di fornire benefici a lungo termine.

I risultati sono stati pubblicati in Scienza .

La tecnica di modellazione inventata da Andrey Morgun dell'OSU College of Pharmacy e Natalia Shulzenko del Carlson College of Veterinary Medicine dell'Oregon è nota come analisi della rete transkingdom.

Il microbioma intestinale umano è una comunità di oltre 10 trilioni di cellule microbiche da circa 1, 000 diverse specie batteriche, e l'analisi della rete transkingdom integra più tipi di dati "omici" - metagenomici, metabolomico, lipidomico, proteomico, ecc. - nel determinare come le interazioni tra tipi specifici di microbi intestinali aiutano o ostacolano le funzioni biologiche nell'ospite.

In questo caso, le interazioni microbiche hanno coinvolto il modo in cui il corpo risponde a un tipo di trattamento del cancro noto come terapia proteica anti-morte cellulare programmata, abbreviato in terapia anti-PD-1. Permette alle cellule immunitarie di reagire più fortemente al cancro.

È stato piuttosto drammatico. Abbiamo scoperto che alterare il microbioma intestinale può portare un paziente con melanoma avanzato che non ha mai risposto all'immunoterapia, che fallisce circa il 60% delle volte con questo tipo di cancro, e convertire il paziente in colui che risponde ad esso."

Andrey Morgun, Professore Associato di Scienze Farmaceutiche, OSU College of Pharmacy

Morgun e l'ex ricercatore postdottorato dell'OSU Richard Rodrigues, ora al National Cancer Institute, facevano parte di una collaborazione guidata dagli immunologi Giorgio Trinchieri e Amiran Dzutsev dell'NCI e dagli oncologi medici Hassane Zarour e Diwakar Davar dell'Università di Pittsburgh che hanno testato la capacità dei trapianti di microbiota fecale di aiutare i pazienti con melanoma a beneficiare dell'immunoterapia anti-PD-1.

Gli scienziati hanno raccolto campioni fecali da pazienti che hanno risposto particolarmente bene alla terapia e in uno studio clinico hanno fornito i campioni, tramite colonscopia, a pazienti con melanoma avanzato che non avevano mai risposto prima all'immunoterapia.

I pazienti hanno quindi ricevuto il farmaco anti-PD-1 pembrolizumab, e questa volta ha sortito l'effetto voluto, trasformare i non rispondenti in rispondenti. Le analisi della rete Transkingdom hanno confermato il ruolo del microbioma.

"Mettendo tutto insieme, abbiamo dimostrato che i trapianti di microbiota fecale e il farmaco anti-PD-1 possono modificare il microbioma intestinale e riprogrammare efficacemente il microambiente di un tumore in modo da superare la resistenza anti-PD-1, " ha detto Morgun.

Dei 15 pazienti con melanoma avanzato - una forma aggressiva di cancro della pelle - che hanno ricevuto il trattamento combinato, sei di loro hanno mostrato una riduzione del tumore o una stabilizzazione della malattia che è durata per più di un anno.

"I risultati promettenti giustificano chiaramente ulteriori indagini in studi clinici più ampi, " ha detto Morgun. "In questo modo possiamo identificare meglio i microbi, biomarcatori del flusso sanguigno e intratumorale per selezionare i pazienti con melanoma che hanno maggiori probabilità di beneficiare della terapia basata sul microbioma. Ci aspettiamo davvero che alla fine identificheremo una raccolta di batteri con un'alta percentuale di successo per convertire i non responsivi all'immunoterapia in responder".

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