Телата ни съдържат безброй микроорганизми – оказа се, че и нашите тумори. През последните 5 години изследователите показаха, че раковата тъкан съдържа цели общности от бактерии и гъбички. Сега изглежда, че някои от бактериите може да са съучастници на рака.
В публикация в Nature тази седмица екип, ръководен от Сюзън Булман от Fred Hutchinson Cancer Center, съобщава, че в оралните и колоректалните тумори бактериите живеят в раковите клетки и засилват производството им на протеини, за които е известно, че потискат имунните реакции. Микробните натрапници могат да предизвикат верижна реакция, която не позволява на имунната система да убива раковите клетки, а също така могат да помогнат на рака да метастазира в други части на тялото.
Проучването не потвърждава изцяло ролята на бактериите в рака, но е много прогностично, казва Лорънс Цивогел – туморен имунолог в института Гюстав Руси. „Това показва, че бактериите в колоректалните и оралните тумори могат активно да нарушат имунното равновесие“, казва тя.
Потвърждението, че микробите могат да причинят растеж или разпространение на тумори, може да отвори нови начини за по-ефективно лечение на рак, например чрез убиване на бактерии с антибиотици. И тъй като изглежда, че всеки вид рак идва с уникален микробиом, изследователите проучват дали микробите могат да се използват като диагностичен инструмент за ранно откриване на рак в кръвна проба.
Доскоро повечето изследователи на рака вярваха, че туморите са стерилни, казва Равид Щраусман, изследовател на рака в Научния институт Вайцман. Но преди около десетилетие, като старши лекар в Broad Institute, Straussman случайно откри, че човешки панкреатични и колоректални ракови клетки, отглеждани в лабораторията, спират да реагират на лекарство за рак, наречено гемцитабин, когато в културата присъстват бактерии Mycoplasma. Бактериите, открил той, „защитават“ клетките, като произвеждат ензим, който разгражда гемцитабин.
Щраусман установи, че може да направи гемцитабин неефективен при мишки с рак на дебелото черво, като инжектира животните с други видове бактерии, включително щам Escherichia coli, и че лечението им с антибиотици възстановява ефективността на лекарството. Когато изследва 113 проби от човешки рак на панкреаса, той открива бактерии, които произвеждат смилателни ензими в 76% от тях – повдигайки въпроса дали те допринасят за лекарствената резистентност при човешки рак. Щтраусман и колегите му сега планират клинично проучване, за да проверят дали антибиотиците могат да подобрят лечението на рак на панкреаса.
Скоро след това Грегъри Сепич-Пур, докторант в лабораторията на изследователя на микробиома Роб Найт, в Калифорнийския университет в Сан Диего, търсеше начини за ранно диагностициране на рак на панкреаса. Той беше мотивиран от смъртта на баба си от рака, който често се диагностицира твърде късно, за да бъде ефективно лечението му. Вдъхновен от статията на Щраусман от 2017 г., Сепич-Пуър започва да претърсва Атласа на генома на рака, голяма ДНК база данни за човешки ракови заболявания, за фрагменти от генетичен материал на микроорганизми.
През март 2020 г. той, Найт и колеги съобщиха, че микробната РНК и ДНК присъстват във всеки от 33-те вида рак, които са изследвали, и че всеки тип рак има уникален микробиом. Екипът също така откри тези различни микробни сигнатури в кръвни проби на пациенти с рак. Въз основа на своите открития Sepich-Poore и Knight съосноваха базираната в Сан Диего Micronoma, стартираща компания, която има за цел да идентифицира ранен стадий на рак в кръвни проби – така наречената течна биопсия.
По-късно през 2020 г. Щраусман и колегите му потвърдиха, че много тумори имат отличителни популации от микроби и откриха, че те се намират предимно вътре в раковите и имунните клетки, а не между тези клетки.
***
Гъбичките често се заселват и в тумори. В проучване на 17 000 тумора, публикувано в Cell през септември, учени откриха гъбични видове, обитаващи всеки от 35 вида рак. Отново, всеки тип рак е свързан с различна комбинация от видове, което може да помогне за усъвършенстване на диагностичните инструменти на Micronoma.
Докладът съобщава за друго поразително откритие: определени комбинации от гъбични видове корелират с по-ниски шансове за оцеляване при няколко вида рак, най-силно при рак на яйчниците и рак на гърдата. През октомври друга група съобщи за нещо подобно в Cancer Cell: наличието на конкретна бактериална сигнатура изглежда ускорява смъртта при рак на панкреаса. Вероятността за оцеляване 2 години след лечението се удвоява при пациенти, които не са имали инфекции. „Това е учудваща констатация“, казва съавторът Мартин Блейзър, изследовател на ракови микробиоми в университета Рутгерс, Пискатауей, който също е член на научния консултативен съвет на Micronoma.
Но нито едно от тези открития не показва точно как гъбичките или бактериите могат да доведат до по-лош резултат. Сега Булман и нейните колеги са се заели с въпроса, като са изследвали осем тумора, отстранени от пациенти с орален рак и 19 други от пациенти с колоректален рак. Картографирането на разпространението на микробите показа, че те колонизират само определени области на туморите.
Тези заразени зони имат високи нива на протеини, за които е известно, че потискат борещите се с рака Т-клетки или подхранват растежа на рака. Т-клетките са натрупани извън тези области, установиха изследователите, като малка част е открита и във вътрешността им. (Вместо това областите съдържат неутрофили – вид имунна клетка, която се бори с инфекциите, наред с други задачи.) „Възможно е бактериите по някакъв начин да карат Т-клетките да се отдалечават от тумора“, казва Блейзър.
Използвайки техника, наречена секвениране на единични клетки, изследователите откриват, че бактериите инфектират преференциално раковите епителни клетки – които покриват вътрешната повърхност на органите – и че само клетките, в които Fusobacterium и Treponema бактериите са доминиращи, показват както имуносупресивни, така и подпомагащи рака характеристики.
Пълната статия може да прочетете на сайта на Science.org
