Cellen bestuderen, muizen en tumormonsters van patiënten met kanker, de wetenschappers richtten zich op een enzym dat bekend staat als indoleamine 2, 3 dioxygenase 1 (IDO1). Het behandelen van tumorcellen met een medicijn dat dat enzym remt, elimineerde colorectale kanker niet volledig. Bestralingstherapie alleen deed dat ook niet. Maar toen de onderzoekers het medicijn combineerden met bestraling, kankercellen groeiden langzamer en in sommige gevallen, stopte helemaal met vermenigvuldigen.
De bevindingen worden op 3 maart online gepubliceerd in het tijdschrift Onderzoek naar kankerimmunologie .
Bestralingstherapie is een steunpilaar van de behandeling van colorectale kanker. Afhankelijk van de stralingsdosis, de therapie kan bijwerkingen hebben, zoals vermoeidheid, huidproblemen, en darm- en blaasproblemen. Maar de therapie kan ook de tumorgroei vertragen of zelfs tumorcellen vernietigen.
In elk model dat we hebben bestudeerd, de combinatietherapie was veelbelovend. Geen van beide strategieën was op zichzelf volledig effectief, maar de combinatie was zeer effectief, wat leidt tot meer celdood in tumoren, hogere activering van het immuunsysteem en betere bescherming van gezond weefsel."
Matthew A. Ciorba, MD, senior auteur, universitair hoofddocent geneeskunde en directeur van het Inflammatory Bowel Disease Center aan de Washington University
Met uitzondering van bepaalde huidkankers, colorectale kanker is de derde meest voorkomende vorm van kanker in de Verenigde Staten en de tweede belangrijkste doodsoorzaak door kanker. ongeveer 145, 000 nieuwe gevallen werden gediagnosticeerd in 2019, met naar schatting 51, 000 doden. Sterftecijfers door colorectale kanker zijn gedaald, waarschijnlijk omdat screening poliepen kan detecteren voordat ze kanker worden, en artsen kunnen dergelijke poliepen verwijderen voordat ze een probleem worden. Maar wanneer kanker verder gevorderd is bij detectie, effectieve behandelingen blijven ongrijpbaar.
Ciorba, een gastro-enteroloog, had het IDO1-eiwit bestudeerd in onderzoek gericht op de behandeling van inflammatoire darmziekten zoals de ziekte van Crohn en colitis. Het IDO1-gen is zeer actief bij die aandoeningen, zoals bij colorectale kanker.
In dit onderzoek, de onderzoekers behandelden darmkankercellijnen met straling en ontdekten dat de cellen na een enkele dosis meer IDO1-eiwit aanmaakten. Ze keken ook naar tumormonsters van patiënten met colorectale kanker en ontdekten dat straling ervoor zorgde dat die cellen meer van het eiwit maakten. Verdere experimenten suggereerden dat het eiwit kankercellen zou kunnen beschermen tegen de effecten van straling.
"In eerdere onderzoeken we hadden ontdekt dat de afwezigheid van het eiwit ervoor zorgde dat muizen minder kans hadden op het ontwikkelen van colorectale kanker wanneer de dieren werden blootgesteld aan kankerverwekkende stoffen, " zei de eerste auteur van de krant, Baosheng Chen, doctoraat, een onderzoeksinstructeur in de geneeskunde in de afdeling gastro-enterologie. "Echter, het blokkeren van het eiwit met behulp van de remmer was niet zo effectief als verwacht in diermodellen van colorectale kanker. Dus de focus van ons onderzoek was om te zien of we deze medicijnremmer konden combineren met een ander middel dat we al gebruiken, zoals straling, kanker effectiever te behandelen."
Met behulp van technieken om het IDO1-gen te blokkeren, evenals het medicijn epacadostat om de activiteit van het eiwit te blokkeren, maakte bestraling effectiever in het vertragen van de tumorgroei. Het combineren van de strategieën droeg bij aan tumorkrimp in 40% van de tumoren die de onderzoekers bestudeerden. In muizen, het combineren van straling met remming van het eiwit resulteerde er ook in dat tumoren die zich verder van de primaire kanker bevonden, kleiner werden of langzamer groeiden. En in andere experimenten, de combinatietherapie voorkwam herhaling van de kankers.
"Het werkte bijna als een vaccin, " zei Ciorba. "Muizen die de gecombineerde therapieën kregen, hadden minder kans om andere vormen van kanker van hetzelfde type te ontwikkelen."
De onderzoekers testen de aanpak nu bij mensen met darmkanker.
"Onze patiënten met rectumkanker krijgen eerst bestraling, en dan krijgen ze chemotherapie, " zei onderzoeksonderzoeker Haeseong Park, MD, een assistent-professor geneeskunde en een medisch oncoloog. "Na bestraling en chemotherapie, patiënten worden opnieuw beoordeeld, en als ze nog steeds bewijs van kanker hebben, ze worden geopereerd. Momenteel, meer dan de helft van onze patiënten heeft uiteindelijk een operatie nodig, maar onze lopende klinische studie is ontworpen om straling te combineren met remming van IDO1 om het percentage patiënten te verlagen dat uiteindelijk een operatie nodig heeft, terwijl ze ze ook beschermen tegen de toxiciteiten van straling."
Omdat het eiwit ook tot overexpressie wordt gebracht in andere buik- en bekkenkankers, Ciorba legde uit dat het blokkeren van zijn activiteit nuttig kan zijn bij andere vormen van kanker, te.
"Het is misschien mogelijk om deze strategie uit te breiden en te gebruiken bij de behandeling van slokdarm, baarmoederhals- en eierstokkanker, " hij zei.