Ученые из Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины им. академика Ю.М. Лопухина ФМБА, Университета ИТМО и Института биоинформатики проанализировали метагеномы и выяснили, что в зависимости от того, какие бактерии населяют кишечник человека, его иммунная система по-разному реагирует на иммунотерапию при раке кожи. Открытие, которое поможет индивидуально прогнозировать эффективность иммунотерапии для каждого пациента, описано в статье, опубликованной в журнале Life Science Alliance.
Меланома — это самый часто встречающийся вид рака кожи. Определенного успеха в борьбе с ним удалось достичь благодаря иммунотерапии, однако этот метод лечения помогает не всем пациентам. Исследования показывают, что эффективность иммунной системы в борьбе с раковыми опухолями зависит в том числе от состава кишечной микробиоты, но точные механизмы, определяющие эту связь, пока не установлены.
Авторы новой работы проанализировали метагеномы — совокупный геном сообщества микроорганизмов — кишечной микробиоты 680 человек с меланомой, прошедших иммунную терапию. 374 пациента ответили на иммунотерапию, а для 306 она не принесла результата. Ученые «собрали» целые геномы 1422 кишечных микроорганизмов, а затем сопоставили полученные микробные геномы, характерные для тех, которым иммунотерапия помогла, и для тех, кому нет.
Это позволило выявить 84 бактерии, присутствие которых коррелировало с успешным исходом иммунотерапии, и 53 микроорганизма, связанных с отсутствием эффекта лечения. В частности, в первую группу вошли такие виды бактерий, как Bifidobacterium adolescentis, Gemmiger qucibialis, Faecalibacterium prausnitzii и Barnesiella intestinihominis, во вторую — представители родов Akkermansia и Scatavimonas.
Микроорганизмы по-разному влияли на иммунную систему в процессе борьбы с опухолями из-за своих уникальных биологических функций. Так, бактерии производят и потребляют определенные вещества, что влияет на их способность активировать или подавлять иммунный ответ организма. Анализ показал, что микроорганизмы, которые положительно сказываются на иммунитете, склонны к «альтруизму» — они вырабатывают витамины, аминокислоты и весь спектр жирных кислот, которые могут использоваться организмом и стимулировать его иммунную систему. Бактерии, связанные с безуспешной иммунотерапией, показывают «эгоистичное» поведение, поглощая из кишечника важные ресурсы, поступающие с пищей.
Ученые выявили особенности кишечной микробиоты, способные оказывать влияние на результативность иммунотерапии при меланоме для отдельных пациентов. Эти данные могут быть полезны в клинической практике для прогнозирования эффективности лечения. В будущем исследователи намерены расширить анализ, включив в него не только бактерий кишечной микробиоты, но и другие ее компоненты: грибы, простейшие и бактериофаги.
