Legemidler og biotek,   Forskning

Tarmbakterier modifiseres til å produsere terapeutiske molekyler som kan behandle metabolske tilstander, drepe patogener og sette i gang immunrespons ved kreft

Tarmbakterier kan øke effekten av immunterapi

En ny studie viser at det er mulig å øke effekten av immunterapi, ved å tilsette en bestemt type tarmbakterie i tarmen på dyremodeller.

Publisert

Forskerne fra UT Southwestern Medical Center og Universitetet i Chicago fant at tarmbakterier kan trenge inn i kreftcellene og øke effekten av eksperimentell immunterapi som virker på CD47-proteinet.

Funnene fra studien, “Intratumoral accumulation of gut microbiota facilitates CD47-based immunotherapy via STING signaling” viser at responsen på behandlingen avhenger av hvilken type bakterie som finnes i tarmen til dyremodellen som er brukt i studien.

Tarmbakterier ga immunrespons

Gjennom bruk av musemodeller med kreft, fant forskerne at tarm-mikroben Bifidobacterium akkumuleres inne i svulstene, og at de endrer effekten av anti-CD47 behandling hos mus som først ikke responderer på behandling, til faktisk å respondere.

Forskerne klarte å identifisere mekanismen, og så at en kombinasjon av antistoffer mot CD47 (også kjent som CD47 blokadeterapi) og tarmbakterier, virker via kroppens STING nettverk, altså kroppens førstelinjeforsvar mot infeksjoner.

I eksperimentene brukte man mus med ulike utgangspunkt; mus som hadde fått antibiotika, og mus som var alet opp i et bakteriefritt miljø.

I et av eksperimentene studerte man mus som var alet opp ved to forskjellige laboratorier, og som hadde ulik sammensetning av bakterier i tarmene sine.

En gruppe var mottakelige for anti-CD47 og den andre var det ikke.

Gruppen som først ikke viste respons på immunterapien, fikk respons etter de ble satt sammen med mus som responderte. Dette indikerer at oral overføring eller kontaktoverføring av tarmbakteriene oppstod mellom gruppene.

En spennende studie

Åslaug Helland, overlege ved avdeling for kreftbehandling ved Oslo Universitetssykehus og professor ved Institutt for klinisk medisin ved Universitetet i Oslo betrakter dette som en veldig spennende studie, som viser at man kanskje kan få mer ut av immunterapi enn man hittil har klart.

- I denne studien har forskerne undersøkt hvordan tarmflora hos mus kan påvirke effekten av anti CD47-immunterapi. De har altså undersøkt mange ulike musemodeller, og funnet forskjeller i tarmflora som påvirker respons på behandling med CD47–rettet immunterapi.

Forskningsgruppen fant at bakteriene (bifidobakterier) fasiliterer lokal anti-CD47 immunterapi ved at bakteriene akkumulerer i tumor mikromiljøet.

Ved å tilføre bifidobakterier systemisk, fant de at bakterie akkumulerte seg i tumor, og mus som tidligere ikke hadde respondert på anti-CD47, hadde etterpå en god effekt av behandlingen, oppsummerer Helland.

- Disse resultatene er lovende, fortsetter hun, men det er foreløpig funn fra musemodeller, og det vil nok kreve mer forskning før vi forstår hvordan vi kan bruke dette best mulig hos mennesker. Ved å øke forståelsen av hvorfor immunterapi ikke virker hos noen pasienter, men har god effekt hos andre, kan man øke andelen pasienter som kan ha nytte av immunterapi.

- Det å utnytte immunsystemet til den enkelte pasient kan ha utrolig gode og langvarige effekter, og denne studien er et godt eksempel på veldig spennende forskning som kan føre feltet et skritt videre, avslutter Helland.

Tarmbakterienes potensiale

Det er ikke mer enn ti år siden det store gjennombruddet for bruk av tarmbakterier i klinisk behandling, selv om denne typen behandling er brukt på ulike måter i forskjellige kulturer i lang tid.

Via det som kalles fekal transplantasjon (faecal microbiota transplantation, FMS) fant forskningsgruppen til Willem de Vos ved Academic Medical Center Amsterdam i Nederland at de måtte stanse en klinisk undersøkelse de var i gang med.

Denne undersøkelsen bestod i å transplantere avføring fra friske donorer som en siste utvei for pasienter med en alvorlig og tilbakevendende tarminfeksjon, forårsaket av Clostridium difficile-bakterien. Behandlingen tar utgangspunkt i å bytte ut pasientens tarmflora med en mer gunstig tarmflora. Dette gjøres ved å tilføre tarmflora fra en frisk donor inn i tarmen til pasienten som er plaget.

Et år inn i forsøkene hadde man sett nok; forsøkene måtte altså stanses. Ikke fordi terapien ikke virket, den virket derimot så godt at det ikke lenger var etisk forsvarlig å gi personene i kontrollgruppen konvensjonell antibiotikabehandling.

Disse pasientene fikk også ta del i transplantasjonsbehandlingen, og ble friske.

Mikrobene som lever i tarmen assosieres med mange aspekter ved vår fysiologi, fra tilstander som overvekt, til mental helse, og altså for hvordan immunsystemet fungerer.

Suksessen med fekal transplantasjon viser at økologien i tarmen kan manipuleres til å behandle sykdom, og forskere er i gang med å konstruere tarmbakterier som skal hjelpe til med akkurat dette.

Innenfor syntetisk biologi arbeider man med å samle mikrober som interagerer og som produsere substanser eller har en atferd som kan være til medisinsk nytte. Denne teknologien er fortsatt i startgropen, men har rukket å vise seg å være et kraftig verktøy med stort potensial. Tarmbakterier har allerede blitt modifiserte til å produsere terapeutiske molekyler som kan behandle metabolske tilstander, drepe patogener og sette i gang immunrespons ved kreft.

Mikrobiomets betydning

- Studier av hvordan tarmens mikrober, det vi kaller mikrobiomet, påvirker effekten av immunterapi (monoklonale antistoffer), vaksiner og kjemoterapi, har i løpet av de aller siste årene begynt å prege medisinsk forskning, forteller professor emeritus Jan Raa, som for tiden er gjesteforsker ved CEES (Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis) hvor han studerer modulering av tarmbakterier.

- De siste 10-15 årene er det publisert tusenvis av solide vitenskapelige artikler på området, og det kommer et stadig økende antall nye artikler som dokumenterer mikrobiomets betydning i sammenheng med kreft- og infeksjonssykdommer, for eksempel covid-19.

Siden forskningsfeltet er nytt, er de fleste publiserte studiene gjennomført med dyr, altså prekliniske, også den som er omtalt i artikkelen. Men dette er i rask endring.

-Det er for eksempel vist at effekten av behandling av melanom (hudkreft) med antistoff mot proteinet PD-1 (anti-PD-1) avhenger av pasientens mikrobiom, og at pasienter som ikke responderer på anti-PD-1-behandling, responderer dersom de får overført bakterier ved såkalt fekal transplantasjon fra pasienter som responderer.

Mikrobe-sammensetningen påvirker mikromiljøet i melanomet slik at kreftcellene blir følsomme for anti-PD-1-behandling.

-Det gir grunn til ettertanke at medisinsk vitenskap ikke har befattet seg mye med slike ideer før i de aller siste årene. Det har tross alt vært kjent en stund at tarmen er kroppens største immunologiske organ og mikrobene som lever der, inkludert tusenvis ulike virustyper, er dominerende når det gjelder antall celler, gener og biokjemisk aktivitet i kroppen, poengterer Raa.

-Mikrobiomet er hele tiden i kontakt med immuncellene i tarmepitelene og regulerer og styrer biokjemiske prosesser overalt i kroppen. Det burde derfor ikke være overraskende at mikrobiomet påvirker kroppens reaksjon på immunterapi, vaksiner og kjemoterapeutika. Dersom mikrobiomet blir utarmet, som hos eldre og kronisk syke, eller kommer i økologisk ubalanse, for eksempel etter en antibiotika-kur, kan resultatet være nedsatt evne til å forhindre infeksjoner og kreft, og nedsatt effekt av etablerte behandlingsmåter.

-I denne forskningen er det derfor av stor klinisk betydning dersom det kan la seg gjøre justere sammensetningen av mikrobiomet med tanke på bedre medisinske utslag, sier Raa.

Hans Anderssen, redaktør i HealthTalk
- Disse resultatene er lovende, fortsetter hun, men det er foreløpig funn fra musemodeller, og det vil nok kreve mer forskning før vi forstår hvordan vi kan bruke dette best mulig hos mennesker, sier Åslaug Helland.
Det er av stor klinisk betydning dersom det kan la seg gjøre justere sammensetningen av mikrobiomet med tanke på bedre medisinske utslag, sier professor emeritus Jan Raa.

Vi i HealthTalk ønsker å lage innhold som er verdifullt for deg som jobber i helsevesenet. Hvis du likte denne artikkelen, og vil at vi skal lage mer innhold som dette, kan du støtte oss ved å melde deg på vårt nyhetsbrev her

Powered by Labrador CMS