Återställa fördelaktiga tarmmikrober för att öka effekten av cancerimmunterapi

Tarmmikrobiomet-; insamling av bakterier, virus, svampar, och andra mikroorganismer som finns i våra mag-tarmkanaler-; kan påverka oss på en mängd olika sätt, från vår ämnesomsättning till vårt humör. Forskning tyder också på att tarmmikrobiomet kan modulera immunsystemet, såsom att påverka responsen på patogener. Framväxande bevis har också visat att obalanser i tarmmikrobiomet kan påverka svaret på vissa cancerbehandlingar.

Nu, NIBIB-finansierade forskare undersöker om en fiberbaserad gel kan återställa fördelaktiga mikrober i tarmen för att öka effektiviteten av immunkontrollpunktshämmare, en typ av cancerimmunterapibehandling.

Tarmmikrobiomet är ett växande område för vetenskaplig upptäckt, och vi börjar förstå hur förändringar av detta komplexa ekosystem kan påverka människors hälsa och sjukdomar. Denna studie är ett lovande exempel som illustrerar att biomaterial kan användas för att modulera tarmmikrobiomet, reglera immunsvar och eventuellt öka befintliga cancerbehandlingar . "

David Rampulla, Doktorsexamen, Direktör för Division of Discovery Science &Technology, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering

Immunterapi mot cancer är en typ av behandling som rekryterar vårt eget immunförsvar för att hjälpa till att känna igen och attackera cancerceller. Den vanligaste typen av cancerimmunterapi är en behandling som kallas en immunkontrollpunktshämmare, som blockerar interaktioner på immunceller som annars skulle hindra deras förmåga att döda cancerceller. Även om detta tillvägagångssätt har revolutionerat cancerbehandlingar, endast en minoritet av patienterna svarar på denna typ av terapi. Vad mer, forskning tyder på att patienter med obalanser i deras tarmmikrobiom kan vara mindre benägna att svara på denna behandling.

Många forskningslaboratorier eftersträvar sätt att manipulera tarmmikrobiomet för att förbättra immunterapi mot cancer, inklusive oral intag av probiotika eller fekal mikrobiota (avföring), förklarade James Moon, Ph.D., John G. Searle professor i farmaceutiska vetenskaper och biomedicinsk teknik vid University of Michigan. Hans laboratorium driver ett alternativt tillvägagångssätt genom att utveckla en kolonretentiv gel gjord av inulin-; en mycket konsumerad kostfiber-; som kan modulera tarmmikrobiomet för att förbättra svaret på immunterapi mot cancer.

Inulin är ett prebiotikum-det vill säga ett icke -smältbart ämne som "matar" friska bakterier i tarmen, stimulerar därigenom selektivt fördelaktiga mikrober i mag -tarmkanalen. Inulin, som är allmänt tillgänglig, finns i många frukter, grönsaker, och örter, och forskning har visat att inulin kan öka tillväxten av gynnsamma bakterier i människans tarm. Utifrån denna kunskap, forskarna undersökte om inulin kunde förbättra responsen på en immunkontrollpunktshämmare i flera musmodeller av cancer.

I deras studie, rapporterade nyligen i Natur Biomedicinsk teknik , forskarna fann att tumörbärande möss som fick inulin plus en immunkontrollpunktshämmare hade minskat cancertillväxt och ökad överlevnad jämfört med möss som fick immunkontrollpunktshämmaren ensam. Forskarna utvärderade också hur dessa behandlingar påverkade tarmmikrobiomet hos mössen.

Jämfört med enbart immunkontrollpunktshämmaren, den kombinerade behandlingen ökade signifikant halterna av flera typer av fördelaktiga bakterier-; några med över 15-faldiga- som har associerats med ett positivt svar på denna typ av immunterapi bland patienter med cancer. Ytterligare, behandling med immunkontrollhämmaren ensam sänkte faktiskt nivån på en typ av nyttiga bakterier med nästan 100 procent, men inulinbehandlingen kunde delvis återställa bakterierna.

Nästa, forskarna ville undersöka om långvarig exponering av inulin i tarmen ytterligare skulle kunna förstärka dess effekt. De utvecklade en inulingel, som administreras oralt, men är trögflytande och täcker troligen tjocktarmen i tjocktarmen hos mössen. Jämfört med tumörbärande möss behandlade med en immunkontrollpunktshämmare och omodifierat inulin, möss som behandlades med en immunkontrollpunktshämmare plus inulingelén hade markant fördröjd tumörtillväxt och ökad överlevnad.

Forskarna tittade också på hur den kombinerade behandlingen av inulingel och immunkontrollhämmaren påverkade immunsystemet hos mössen. De fann att denna behandling förbättrade svaren hos antitumör T -celler (vita blodkroppar som kan attackera cancerceller).

"I den här studien, vi har konstruerat ett biomaterial som riktar sig till och manipulerar gynnsamma bakterier i tarmen, som vi fann för att förbättra cancerimmunterapibehandlingen hos möss, "Månen sa." Vår kolon-retentiva inulingel kan ge ett tillvägagångssätt för att återställa ett friskt tarmmikrobiom hos patienter med cancer i framtiden. "

Moon lyfte fram den prekliniska karaktären av sitt arbete, och noterade att hans labb planerar att undersöka säkerhets- och mikrobiomodulerande effekterna av deras inulingel hos friska frivilliga, som kunde följas av en klinisk prövning på patienter med cancer.

Det är viktigt att notera att även om det finns många kommersiella kosttillskott, USA:s FDA har inte myndighet att granska kosttillskottsprodukter för säkerhet och effektivitet innan de marknadsförs . Tala med din vårdgivare innan du fattar beslut om huruvida du ska ta kosttillskott

• Nytt center vid UC San Diego för att studera effekterna av antibiotika på modersmjölk och spädbarns hälsa
• Studie finner ackumulering av vanliga terapeutiska läkemedel av tarmbakterier