Микробиом может идентифицировать тех, кому комбинированная иммунотерапия приносит пользу при различных видах рака, включая редкий гинекологический рак, рак желчевыводящих путей и меланому.
Исследователи из Института Уэллкома Сэнгера, Научно-исследовательского института рака Оливии Ньютон-Джон в Австралии и их коллеги идентифицировали конкретные штаммы бактерий, которые связаны с положительным ответом на комбинированную иммунотерапию в крупнейшем исследовании такого рода.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Medicine , подробно описана коллекция характерных микроорганизмов в кишечных бактериях человека, которые могут помочь выявить тех, кому будет полезна комбинированная иммунотерапия, и помочь объяснить, почему в противном случае эффективность этого лечения трудно предсказать.
В будущем более глубокое понимание этих штаммов бактерий может помочь в разработке пробиотиков следующего поколения, известных как «живые биотерапевтические продукты», которые направлены на модуляцию микробиома для поддержки комбинированной иммунотерапии изнутри.
Иммунотерапия — это тип лечения, который использует иммунную систему организма для борьбы с раком. Хотя он может быть очень эффективным, он работает только у части пациентов с широким спектром раковых заболеваний. Как и все методы лечения рака, иммунотерапия может иметь множество побочных эффектов. Таким образом, возможность предсказать, кто с наибольшей вероятностью ответит на лечение, помогает гарантировать, что пациенты не будут страдать от этих ненужных побочных эффектов без какой-либо медицинской пользы.
В этом исследовании использовались образцы, собранные в ходе крупного многоцентрового австралийского клинического исследования, в котором комбинированная иммунотерапия была эффективна у 25% людей с широким спектром прогрессирующих редких видов рака, включая редкий гинекологический рак, нейроэндокринные новообразования, а также рак верхних отделов желудочно-кишечного тракта и желчных путей.
Клиническое исследование было сосредоточено на типе комбинированной иммунотерапии, известной как ингибиторы иммунных контрольных точек. Эти противораковые агенты блокируют белки иммунных контрольных точек организма, позволяя иммунным клеткам уничтожать раковые клетки. В этом случае иммунотерапия блокировала контрольные точки PD-1 и CTLA-4.
Исследователи использовали образцы стула пациентов, участвующих в клинических исследованиях, и провели глубокое метагеномное секвенирование, чтобы составить карту всех организмов в микробиомах участников, вплоть до уровня штаммов.
У тех, кто хорошо реагировал на лечение, они обнаружили несколько штаммов бактерий, многие из которых ранее не культивировались. Это позволило им идентифицировать сигнатуру микробиома, обнаруженную у пациентов, которые хорошо реагировали на лечение.
В дополнение к этому команда использовала эту подпись для обучения модели машинного обучения, которая могла бы предсказать, кому будет полезна комбинированная иммунотерапия. Они провели метаанализ предыдущих исследований и обнаружили, что их подпись можно применить к различным видам рака, таким как меланома; и в разных странах, чтобы предсказать людей, рак которых, скорее всего, ответит на комбинированную иммунотерапию.
Однако при применении к пациентам, которые получали только один из иммунотерапевтических препаратов, нацеленных только на рецептор иммунного контрольного пункта PD-1, модель машинного обучения не смогла выявить тех, кто будет реагировать на лечение.
Это говорит о том, что взаимосвязь между микробиотой кишечника и ответом на лечение специфична для конкретных терапевтических комбинаций. Поэтому исследователи предполагают, что будущая разработка диагностических тестов или методов лечения, основанных на микробиоме кишечника , должна быть адаптирована к режиму иммунотерапии, независимо от типа рака.
Этот шаг к персонализированной медицине может помочь охватить лечением рака больше людей и подобрать людям методы лечения, которые принесут им наибольшую пользу.
Доктор Эшрей Гунджур, первый автор из Института Уэллкома Сэнгера и Института онкологических исследований Оливии Ньютон-Джон, Австралия, сказал: «Наше исследование показывает, что понимание микробиома на уровне штамма, а не только на уровне вида, может открыть новую перспективу. Уровень персонализированной медицины. Наличие такого дополнительного разрешения имеет решающее значение, если мы хотим понять, что происходит в организме человека и взаимодействие между лечением рака и микробиомом. Возможность проверить конкретные механизмы этой взаимосвязи между конкретными штаммами и ответной реакцией является следующий горизонт в этом исследовании, который может принести пользу здоровью человека множеством способов».
Доктор Дэвид Адамс, со-старший автор из Института Wellcome Sanger, добавил: «Редкие виды рака могут быть трудными для изучения и лечения, и хотя лечение иммунотерапией может быть невероятно эффективным в некоторых из этих случаев, оно также может быть непредсказуемым. Наши исследования показывают, что лечение иммунотерапией может быть невероятно эффективным в некоторых из этих случаев. что микробиом влияет на то, насколько хорошо человек реагирует на комбинированную иммунотерапию, но что монотерапия дает другой результат. Это говорит о том, что микробиом следует принимать во внимание при разработке методов лечения в будущем. Кроме того, существует возможность разработки живых биотерапевтических продуктов. это может обеспечить бактерии, которые, как было показано, поддерживают иммунотерапию , помогая микробиому работать с пациентом, обеспечивая ему наилучшие возможные шансы на ответ».
Доктор Тревор Лоули, со-старший автор из Института Wellcome Sanger, заметил: «Наши микробиомы варьируются от человека к человеку, у каждого из нас есть разная экосистема бактерий и других организмов, которые формируют нашу реакцию на окружающий мир. Наши исследования показывает, как микробиом человека может предсказать, как он будет реагировать на лечение рака , что может иметь прямое клиническое влияние путем выявления тех, которые принесут наибольшую пользу, и поможет в разработке будущих клинических испытаний».
