Študija lahko pomaga razjasniti tudi povezavo med imunoterapijo in črevesnim mikrobiomom, razlagajo ugotovitve prejšnjih raziskav, da mikrobiom vpliva na uspeh imunoterapije.
Zdravljenje z imunoterapijo v zadnjem desetletju je dramatično izboljšalo stopnjo okrevanja od nekaterih vrst raka, zlasti maligni melanom; ampak pri melanomu še vedno delujejo le v približno 40% primerov.
Prof. Yardena Samuels z Weizmannovega oddelka za molekularno celično biologijo proučuje molekularne »smerokaze« - beljakovinske fragmente, ali peptidi, na celični površini - ki označujejo rakave celice kot tuje in so zato lahko potencialno dodane tarče za imunoterapijo. V novi študiji je ona in sodelavci so svoje iskanje novih smerokazov za raka razširili na tiste bakterije, za katere je znano, da kolonizirajo tumorje.
Z uporabo metod, ki jih je razvil kolega oddelka dr. Ravid Straussman, ki je bil eden prvih, ki je razkril naravo bakterijskih "gostov" v rakavih celicah, Samuels in njena ekipa, vodita dr. Shelly Kalaora in Adi Nagler (skupna avtorja), analizirali vzorce tkiv 17 metastatskih tumorjev melanoma, pridobljenih pri devetih bolnikih. Pridobili so bakterijske genomske profile teh tumorjev in nato uporabili pristop, znan kot HLA-peptidomika, za identifikacijo tumorskih peptidov, ki jih imunski sistem lahko prepozna.
Raziskava je bila izvedena v sodelovanju z dr. Jennifer A. Wargo z Univerze v Teksasu, MD Anderson Cancer Center, Houston, Teksas; Prof. Scott N. Peterson z Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, La Jolla, Kalifornija; Profesor Eytan Ruppin z Nacionalnega inštituta za raka, ZDA; Profesor Arie Admon z Techniona - Izraelskega tehnološkega inštituta in drugi znanstveniki.
Analiza peptidomike HLA je odkrila skoraj 300 peptidov iz 41 različnih bakterij na površini celic melanoma. Ključna nova ugotovitev je bila, da so peptide na površini rakavih celic prikazali proteinski kompleksi HLA - kompleksi, ki so prisotni na membranah vseh celic v našem telesu in igrajo vlogo pri uravnavanju imunskega odziva.
Ena od nalog HLA je sprožiti alarm glede vsega, kar je tuje, tako da "predstavi" tuje peptide imunskemu sistemu, tako da jih lahko imunske T celice "vidijo". "Uporaba peptidomike HLA, uspeli smo nepristransko razkriti HLA-predstavljene peptide tumorja, "Kalaora pravi." Ta metoda nam je v preteklosti že omogočila identifikacijo tumorskih antigenov, ki so v kliničnih preskušanjih pokazali obetavne rezultate. "
Ni jasno, zakaj bi rakave celice morale narediti na videz samomorilno dejanje te vrste:predstaviti bakterijske peptide imunskemu sistemu, ki se lahko odzove z uničenjem teh celic. Ne glede na razlog, dejstvo, da maligne celice prikazujejo te peptide na tak način, razkriva povsem novo vrsto interakcije med imunskim sistemom in tumorjem.
To razodetje ponuja potencialno razlago, kako črevesni mikrobiom vpliva na imunoterapijo. Nekatere bakterije, ki jih je ekipa identificirala, so znani črevesni mikrobi. Predstavitev bakterijskih peptidov na površini tumorskih celic bo verjetno igrala vlogo pri imunskem odzivu, prihodnje študije pa lahko ugotovijo, kateri bakterijski peptidi okrepijo imunski odziv, omogoča zdravnikom, da napovedujejo uspeh imunoterapije in temu ustrezno prilagodijo individualno zdravljenje.
Poleg tega, dejstvo, da so imunski sistem vidni bakterijski peptidi na tumorskih celicah, lahko izkoristimo za okrepitev imunoterapije. "Veliko teh peptidov so si delile različne metastaze pri istem bolniku ali tumorji pri različnih bolnikih, kar kaže, da imajo terapevtski potencial in močno sposobnost, da povzročijo imunsko aktivacijo, «Pravi Nagler.
V vrsti neprekinjenih poskusov, Samuels in sodelavci so inkubirali T celice bolnikov z melanomom v laboratorijski posodi skupaj z bakterijskimi peptidi, pridobljenimi iz tumorskih celic istega bolnika. Rezultat:T celice so bile aktivirane posebej proti bakterijskim peptidom.
Naše ugotovitve kažejo, da lahko bakterijski peptidi, predstavljeni na tumorskih celicah, služijo kot potencialne tarče za imunoterapijo. Lahko jih izkoristimo za pomoč imunskim T celicam, da z večjo natančnostjo prepoznajo tumor, tako da lahko te celice bolje napadajo raka. Ta pristop se lahko v prihodnosti uporablja v kombinaciji z obstoječimi zdravili za imunoterapijo. "
Yardena Samuels, Profesor, Oddelek za biologijo molekularnih celic, Weizmannov inštitut za znanost