Bactérias à espreita nas células cancerosas podem afetar o tratamento

As células cancerosas são paraísos confortáveis ​​para as bactérias. Essa conclusão surge de um estudo rigoroso de mais de 1, 000 amostras de tumores de diferentes cânceres humanos. O estudo, chefiado por pesquisadores do Weizmann Institute of Science, descobriram bactérias que vivem dentro das células de todos os tipos de câncer - do cérebro aos ossos e ao câncer de mama - e até identificaram populações únicas de bactérias que residem em cada tipo de câncer. A pesquisa sugere que compreender a relação entre uma célula cancerosa e seu "mini-microbioma" pode ajudar a prever a eficácia potencial de certos tratamentos ou pode apontar, no futuro, a maneiras de manipular essas bactérias para aumentar as ações dos tratamentos anticâncer. Os resultados deste estudo foram publicados em Ciência e destaque na capa.

p Vários anos atrás, O Dr. Ravid Straussman, do Departamento de Biologia Celular e Molecular de Weizmann, descobriu bactérias escondidas nas células tumorais pancreáticas humanas. A bactéria demonstrou proteger as células cancerosas das drogas quimioterápicas ao "digerir" e inativar essas drogas. Quando outros estudos também encontraram bactérias em células tumorais, O Dr. Straussman e sua equipe se perguntaram se esse tipo de hospedagem pode ser a regra, ao invés da exceção. Descobrir, Drs. Deborah Nejman e Ilana Livyatan no grupo de Straussman e o Dr. Garold Fuks do Departamento de Física de Sistemas Complexos de Weizmann trabalharam com uma equipe global de oncologistas e pesquisadores. O trabalho também foi liderado pelo Dr. Noam Shental do Departamento de Matemática e Ciência da Computação da Universidade Aberta de Israel.

p A equipe acabaria por produzir um estudo detalhado descrevendo, em alta resolução, as bactérias que vivem nesses cânceres - cérebro, osso, seio, pulmão, ovário, pâncreas, colorretal, e pele (melanoma). Eles descobriram que cada tipo de câncer abrigava bactérias, e que diferentes tipos de câncer abrigam diferentes espécies de bactérias. Foram os cânceres de mama, Contudo, que possuía a maior quantidade e diversidade de bactérias. Os cientistas demonstraram que muito mais bactérias podem ser encontradas nos tumores da mama do que no tecido normal da mama ao redor dos tumores, e que algumas bactérias foram encontradas preferencialmente no tecido tumoral em vez de no tecido normal ao seu redor.

p Para chegar a esses resultados, a equipe teve que superar vários desafios. Para um, a massa de bactérias em uma amostra de tumor é relativamente pequena, e os pesquisadores tiveram que encontrar maneiras de se concentrar nessas minúsculas células dentro das células. Eles também tinham que eliminar qualquer contaminação externa possível. Para este fim, eles usaram centenas de controles negativos e criaram uma série de filtros computacionais para remover os vestígios de qualquer bactéria que pudesse ter vindo de fora das amostras de tumor.

p A equipe conseguiu cultivar bactérias diretamente de tumores de mama humanos, e os resultados provaram que as bactérias encontradas nesses tumores estão vivas. A visualização das bactérias por microscopia eletrônica demonstrou que elas preferem se aninhar em um local específico dentro das células cancerosas:perto do núcleo da célula.

Células diferentes para bactérias diferentes

p A equipe também relatou que as bactérias podem ser encontradas não apenas nas células cancerosas, mas em células imunológicas que residem dentro de tumores. "Algumas dessas bactérias podem estar aumentando a resposta imunológica anticâncer, enquanto outros podem estar suprimindo-o - uma descoberta que pode ser especialmente relevante para a compreensão da eficácia de certas imunoterapias, "diz o Dr. Straussman. Na verdade, quando a equipe comparou as bactérias de grupos de amostras de melanoma, eles descobriram que diferentes bactérias foram enriquecidas nos tumores de melanoma que responderam à imunoterapia, em comparação com aqueles que tiveram uma resposta insatisfatória.

p Straussman acredita que o estudo também pode começar a explicar por que algumas bactérias gostam das células cancerosas e por que cada câncer tem seu próprio microbioma típico:as diferenças aparentemente se resumem à escolha das amenidades oferecidas em cada tipo de ambiente de células tumorais. Isso é, as bactérias podem viver de certos metabólitos que são superproduzidos ou armazenados em tipos específicos de tumor. Por exemplo, quando a equipe comparou as bactérias encontradas em tumores pulmonares de fumantes com as de pacientes que nunca fumaram, eles encontraram variações. Essas diferenças ficaram mais claras quando os pesquisadores compararam os genes dos dois grupos de bactérias:os das células de câncer de pulmão dos fumantes tinham muito mais genes para metabolizar a nicotina, tolueno, fenol, e outros produtos químicos em cigarros.

p Além de mostrar que alguns dos cânceres mais comuns abrigam populações únicas de bactérias dentro de suas células, os pesquisadores acreditam que os métodos que desenvolveram para identificar microbiomas exclusivos para cada tipo de câncer podem agora ser usados ​​para responder a perguntas cruciais sobre os papéis que essas bactérias desempenham:são as bactérias parasitas nos metabólitos excedentes da célula cancerosa, ou prestam um serviço ao celular? Em que estágio eles fixam residência? Como eles promovem ou atrapalham o crescimento do câncer? Que efeitos eles têm na resposta da célula aos tratamentos anticâncer?

p Os tumores são ecossistemas complexos que contêm, além de células cancerosas, células imunológicas, células estromais, veias de sangue, nervos, e muitos mais componentes, tudo parte do que chamamos de microambiente tumoral. Nossos estudos, bem como estudos de outros laboratórios, demonstrar claramente que as bactérias também são parte integrante do microambiente tumoral. Esperamos que, ao descobrir como exatamente eles se encaixam na ecologia geral do tumor, podemos descobrir novas maneiras de tratar o câncer. "

Dr. Ravid Straussman, Departamento de Biologia Celular e Molecular de Weizmann

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