Bacteriën die zich in tumorcellen bevinden, kunnen de immunotherapie van kanker stimuleren

Kanker-immunotherapie kan een boost krijgen vanuit een onverwachte richting:bacteriën die zich in tumorcellen bevinden. In een nieuwe studie gepubliceerd in Natuur , onderzoekers van het Weizmann Institute of Science en hun medewerkers hebben ontdekt dat het immuunsysteem deze bacteriën "ziet" en heeft aangetoond dat ze kunnen worden gebruikt om een ​​immuunreactie tegen de tumor uit te lokken.

De studie kan ook helpen het verband tussen immunotherapie en het darmmicrobioom te verduidelijken, het verklaren van de bevindingen van eerder onderzoek dat het microbioom het succes van immunotherapie beïnvloedt.

Immunotherapiebehandelingen van de afgelopen tien jaar hebben de herstelpercentages van bepaalde vormen van kanker drastisch verbeterd, bijzonder kwaadaardig melanoom; maar bij melanoom, ze werken nog steeds in slechts ongeveer 40% van de gevallen.

Prof. Yardena Samuels van de afdeling Moleculaire Celbiologie van Weizmann bestudeert moleculaire "wegwijzers" - eiwitfragmenten, of peptiden, op het celoppervlak - die kankercellen markeren als vreemd en daarom kunnen dienen als potentiële toegevoegde doelen voor immunotherapie. In de nieuwe studie zij en collega's breidden hun zoektocht naar nieuwe wegwijzers voor kanker uit naar die bacteriën waarvan bekend is dat ze tumoren koloniseren.

Met behulp van methoden ontwikkeld door afdelingscollega Dr. Ravid Straussman, die een van de eersten was die de aard van de bacteriële "gasten" in kankercellen onthulde, Samuels en haar team, geleid door Dr. Shelly Kalaora en Adi Nagler (gezamenlijke co-eerste auteurs), analyseerde weefselmonsters van 17 uitgezaaide melanoomtumoren afkomstig van negen patiënten. Ze verkregen bacteriële genomische profielen van deze tumoren en pasten vervolgens een benadering toe die bekend staat als HLA-peptidomics om tumorpeptiden te identificeren die door het immuunsysteem kunnen worden herkend.

Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met Dr. Jennifer A. Wargo van het MD Anderson Cancer Center van de Universiteit van Texas, Houston, Texas; Prof Scott N. Peterson van het Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, La Jolla, Californië; Prof Eytan Ruppin van het National Cancer Institute, VS; Prof Arie Admon van het Technion - Israel Institute of Technology en andere wetenschappers.

De HLA peptidomics-analyse onthulde bijna 300 peptiden van 41 verschillende bacteriën op het oppervlak van de melanoomcellen. De cruciale nieuwe bevinding was dat de peptiden op de kankerceloppervlakken werden weergegeven door HLA-eiwitcomplexen - complexen die aanwezig zijn op de membranen van alle cellen in ons lichaam en een rol spelen bij het reguleren van de immuunrespons.

Een van de taken van de HLA is om alarm te slaan over alles wat vreemd is door vreemde peptiden aan het immuunsysteem te "presenteren", zodat immuun-T-cellen ze kunnen "zien". "Met behulp van HLA-peptidomics, we waren in staat om de HLA-gepresenteerde peptiden van de tumor op een onbevooroordeelde manier te onthullen, " zegt Kalaora. "Deze methode heeft ons in het verleden al in staat gesteld tumorantigenen te identificeren die veelbelovende resultaten hebben opgeleverd in klinische onderzoeken."

Het is onduidelijk waarom kankercellen een schijnbaar suïcidale daad van dit soort zouden moeten uitvoeren:bacteriële peptiden presenteren aan het immuunsysteem, die kunnen reageren door deze cellen te vernietigen. Maar wat de reden ook is, het feit dat kwaadaardige cellen deze peptiden op zo'n manier vertonen, onthult een geheel nieuw type interactie tussen het immuunsysteem en de tumor.

Deze onthulling levert een mogelijke verklaring voor de invloed van het darmmicrobioom op immunotherapie. Sommige van de bacteriën die het team identificeerde, waren bekende darmmicroben. De presentatie van de bacteriële peptiden op het oppervlak van tumorcellen speelt waarschijnlijk een rol bij de immuunrespons, en toekomstige studies kunnen vaststellen welke bacteriële peptiden die immuunrespons versterken, artsen in staat stellen het succes van immunotherapie te voorspellen en daarop een gepersonaliseerde behandeling af te stemmen.

Bovendien, het feit dat bacteriële peptiden op tumorcellen zichtbaar zijn voor het immuunsysteem, kan worden benut voor het versterken van immunotherapie. "Veel van deze peptiden werden gedeeld door verschillende metastasen van dezelfde patiënt of door tumoren van verschillende patiënten, wat suggereert dat ze een therapeutisch potentieel hebben en een krachtig vermogen om immuunactivatie te produceren, ' zegt Nagler.

In een reeks voortdurende experimenten, Samuels en collega's bebroedden T-cellen van melanoompatiënten in een laboratoriumschaal samen met bacteriële peptiden die afkomstig waren van tumorcellen van dezelfde patiënt. Het resultaat:T-cellen werden specifiek tegen de bacteriële peptiden geactiveerd.

Onze bevindingen suggereren dat bacteriële peptiden die op tumorcellen worden gepresenteerd, kunnen dienen als potentiële doelen voor immunotherapie. Ze kunnen worden gebruikt om immuun-T-cellen te helpen de tumor met grotere precisie te herkennen, zodat deze cellen een betere aanval tegen de kanker kunnen opzetten. Deze aanpak kan in de toekomst worden gebruikt in combinatie met bestaande immunotherapie-medicijnen."

Yardena Samuels, Professor, Afdeling Moleculaire Celbiologie, Weizmann Instituut voor Wetenschap

• RedHill biedt opaganib-behandeling onder vrijstelling voor medelevend gebruik voor Zwitserse COVID-19-patiënten
• Ruminatiesyndroom vaak verward met andere gastro-intestinale aandoeningen