Istraživači sa Univerziteta Teksas MD Anderson Cancer Center otkrili su da intratumoralne bakterije koje proizvode laktat izazivaju otpornost na terapiju zračenjem, što sugeriše da bakterije koje proizvode mlečnu kiselinu prisutne u različitim vrstama raka mogu poslužiti kao nove terapeutske mete.
Studija, objavljena danas u Cancer Cell, izvestila je da je određena vrsta bakterija, Lactobacillus iners (L. iners), izazvala da ćelije raka reaguju na zračenje tako što su ponovo povezale metaboličke signalne puteve kako bi se oduprle lečenju. Istraživači su takođe otkrili da je L. iners povezan sa lošijim kliničkim ishodima kod pacijenata sa rakom grlića materice.
„Ove bakterije koje proizvode mlečnu kiselinu su naizgled odgovorne za promenu signalnih puteva tako što ćelije raka koriste laktat umesto glukoze za podsticanje rasta i proliferacije od oksidativnog stresa nakon terapije zračenjem“, rekla je autorka Lauren Colbert, MD, docentica radijacione onkologije. .
„Ovo je potencijalna promena paradigme i trenutno radimo na novim pristupima za ciljanje ovih specifičnih intratumoralnih bakterija. Nadamo se da će nas ovi napori dovesti do pristupa koji mogu koristiti pacijentima u nekoliko vrsta raka.“
Rak grlića materice je rak povezan sa humanim papiloma virusom (HPV) koji potiče na isti način i sličan je mikroskopski i genomski kao analni i rak glave i vrata. Ove vrste raka se obično leče različitim količinama zračenja.
Rak grlića materice često dobro reaguje na lečenje, ali neki pacijenti razvijaju otpor, što je dovelo do toga da Colbert i njene kolege ispitaju ulogu mikrobioma tumora u pokretanju diferencijalnih odgovora. Istraživači su koristili sekvenciranje mikrobioma, ciljajući bakterijske kulture i in vitro modele da bi proučavali mikrobiom tumora u ovom kontekstu.
Rak grlića materice nudi priliku za lakše ponovljeno uzorkovanje mikrobioma tumora, omogućavajući istraživačima da izvrše analize sekvencioniranja velikih razmera i ciljanu kulturu bakterija koje žive u tumoru od 101 pacijenta sa rakom grlića materice koji su bili podvrgnuti hemoradijaciji između septembra 2015. i marta 2022.
Otkrili su da je L. iners povezan sa lošim odgovorom na zračenje i smanjenim preživljavanjem bez recidiva (RFS) i ukupnim preživljavanjem (OS), čak i kada se uzmu u obzir poznati klinički faktori rizika, faktori crevnog mikrobioma i faktori imunološkog okruženja u tumoru i u krvi pacijenata. Ovo je navelo istraživače da izvedu ciljanu kulturu ove specifične bakterije iz uzoraka pacijenata.
L. iners je deo grupe fermentirajućih bakterija koje proizvode mlečnu kiselinu kao metabolički krajnji proizvod. U ovoj studiji, istraživači su otkrili da L. ineri koji potiču od raka unutar tumora stvaraju L-laktat, koji ćelije raka koriste umesto glukoze za podsticanje metaboličkih ciklusa i za borbu protiv oksidativnog stresa koji se javlja nakon zračenja. Ekspresija tumorskog laktata i laktat dehidrogenaze (LDH) već je povezana sa agresivnim rastom tumora i lošim preživljavanjem kod mnogih tipova raka.
Istraživači, koje je zajedno vodila Ann Klopp, MD, Ph.D., profesor radijacione onkologije, uspeli su da izazovu otpornost na lečenje uvođenjem L. inera koji proizvode laktat u ćelije raka in vitro, što je rezultiralo ponovnim povezivanjem tumorske ćelije metabolizam da iskoristi taj povećani laktat.
Rezultati su takođe otkrili da L. iners imaju funkcije unutar tumora koje nisu prisutne kod zdravih pacijenata, što sugeriše da se neke promene u samim bakterijama mogu desiti pre razvoja raka.
Dok se ova studija fokusirala na L. iners, istraživači su primetili snažnu povezanost između drugih bakterija koje proizvode mlečnu kiselinu povezane sa tumorom i lošeg preživljavanja kod više vrsta karcinoma, napominjući da je 40% vrsta povezano sa RFS u podskupovima pluća, kolorektalnog creva i kože. i karcinom glave i vrata.
Colbert i njegove kolege trenutno razvijaju nove pristupe za specifično ciljanje ovih bakterija unutar tumora, uključujući lokalne aplikacije za isporuku lekova protiv raka i poboljšanje ishoda pacijenata za različite tipove raka.
