Het darmmicrobioom manipuleren om "gunstige" commensale microben te produceren, die de gastheer beschermen tegen ziekteverwekkers en immuunresponsen kunnen stimuleren, onder andere, kan patiënten mogelijk helpen beter te reageren op geneesmiddelen tegen kanker die immuuncheckpointremmers worden genoemd, een vorm van immunotherapie.
Daartoe, onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben een nieuwe voedingsvezelformulering ontwikkeld die de potentie van immuuntherapieën tegen kanker verbetert door het darmmicrobioom te moduleren. In de toekomst, kankerpatiënten die worden behandeld met immuuncheckpointblokkers, kunnen baat hebben bij het consumeren van deze voedingsvezels van inulinegel, zei James Maan, de John G. Searle universitair hoofddocent Farmaceutische Wetenschappen aan het College of Pharmacy. De bevindingen verschijnen in het nummer van 24 juni Natuur Biomedische Technologie .
inuline, een voedingsvezel die voorkomt in cichoreiwortel, Artisjok van Jeruzalem en andere planten, is een prebioticum dat helpt bij het produceren van in de dikke darm verblijvende commensale bacteriën. Door inuline te formuleren in een meer op de dikke darm gerichte inulinegelformulering, het team was in staat om een rijke bron van voedingsstoffen te bieden, zodat nuttige darmmicroben zich meer in het maagdarmkanaal konden uitbreiden.
De inulinegel verbeterde de therapie van immuuncheckpointremmers bij knaagdieren met zowel coloncarcinoom als melanoom. Bijvoorbeeld, wanneer inulinegel werd gecombineerd met een immuuncheckpointremmer in een knaagdiermodel van coloncarcinoom, de snelheid van tumoruitroeiing verdubbeld (100% verbetering), vergeleken met de therapie met alleen immuuncheckpointremmers.
De consumptie van de inulinegel breidde zich uit en verhoogde het aantal nuttige microben in tumordragende muizen. Dit zijn gunstige commensale microben die worden aangetroffen bij kankerpatiënten die goed reageren op immuuncheckpointremmers.
De huidige benaderingen voor het herstellen van een gezond darmmicrobioom omvatten orale inname van gedefinieerde probiotica of fecale microbiota-transplantatie. Echter, het zou een hele uitdaging zijn om deze als farmaceutische producten te ontwikkelen vanwege opschaling van de productie en kwaliteitscontrole."
Kai Han, postdoctoraal fellow en eerste auteur van de studie
Het menselijke microbioom is onlangs naar voren gekomen als de volgende grens in de ontwikkeling van geneesmiddelen. Intense onderzoeksinteresse in het microbioom wordt gedreven door bewijs dat de potentiële gezondheidsvoordelen van het moduleren van de darmmicrobiota koppelt aan de behandeling van verschillende ziekten, inclusief kanker, suikerziekte, obesitas en neurodegeneratieve ziekten. Vooral, een reeks recente onderzoeken heeft aangetoond dat het darmmicrobioom een cruciale rol speelt in de respons van kankerpatiënten op immuuncheckpointremmers, zei maan.
"Wij en anderen hebben aangetoond dat het darmmicrobioom een cruciale rol speelt in onze immuunresponsen, "Zei Han. "Bijna 70% van de lymfeklieren in ons lichaam bevinden zich in het maagdarmkanaal en daarom, microben die zich in het maagdarmkanaal bevinden, werken nauw samen met onze immuuncellen. Het handhaven van een gezond darmmicrobioom voedt ons immuunsysteem, zodat onze immuuncellen effectief tegen kanker kunnen vechten."
De groep koos voor inuline omdat ze iets wilden dat gemakkelijk naar de kliniek kon worden vertaald. Inuline is een voedingsvezel die veel wordt geconsumeerd door het publiek en in veel planten aanwezig is. Het wordt gebruikt als suikervervanger en in snoep en boter. Door van inuline inulinegel te maken, onderzoekers ontdekten dat inulinegel het maagdarmkanaal veel beter bedekt, meer voedingsstoffen overlaten aan de commensale microben.
De inulinegel werkt ook met anti-PD-1 plus anti-CTLA-4 combo-therapie, (veelgebruikte immuuncheckpointremmers) die vele soorten kanker behandelen, zei Han.
Ongeveer 10-30% van de kankerpatiënten reageert op immuuncheckpointremmers, afhankelijk van de soorten kanker, en er is een risico op ernstige immuungerelateerde complicaties en bijwerkingen, zei maan. Bijvoorbeeld, ontstekingen in het maagdarmkanaal en de huid komen vaak voor. Eerdere studies hebben aangetoond dat inulineconsumptie gastro-intestinale ontstekingen kan verlichten, zoals colitis en IBD.
"Dus, inulinegel kan gastro-intestinale ontstekingen die worden veroorzaakt door immuuncheckpointremmers verlichten en we testen dit idee nu, ' zei Maan.
"Generatie van systemische antitumorimmuniteit via de in situ modulatie van het darmmicrobioom door een oraal toegediende inulinegel"