Διεθνής ομάδας επιστημόνων ανακάλυψε ότι τα μικρόβια που συνδέονται με όγκους παράγουν ένα μόριο που μπορεί να ελέγχει την εξέλιξη του καρκίνου και να ενισχύει την αποτελεσματικότητα της χημειοθεραπείας.
Οι περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν για τα μικρόβια που βρίσκονται στο δέρμα ή στο έντερο, αλλά πρόσφατες ανακαλύψεις έχουν αποκαλύψει ότι οι όγκοι φιλοξενούν επίσης μοναδικές κοινότητες βακτηρίων. Οι επιστήμονες ερευνούν τώρα πώς αυτά τα βακτήρια που συνδέονται με τους όγκους μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη αυτών αλλά και την ανταπόκριση στη χημειοθεραπεία.
Νέα έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Cell Systems, ρίχνει φως σε αυτόν τον τομέα, εντοπίζοντας ένα ισχυρό αντικαρκινικό μεταβολίτη που παράγεται από βακτήρια που συνδέονται με τον καρκίνο του παχέος εντέρου.
Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει το δρόμο για νέες στρατηγικές για τη θεραπεία του καρκίνου, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης νέων φαρμάκων που θα μπορούσαν να κάνουν τις υπάρχουσες θεραπείες πιο ισχυρές.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια εξελιγμένη μέθοδο μεγάλης κλίμακας για να εξετάσουν πάνω από 1.100 συνθήκες στο C. elegans. Μέσω αυτής, ανακάλυψαν ότι το βακτήριο E. coli παρήγαγε ένα μόριο που ονομάζεται 2-Methylisocitrate (2-MiCit) το οποίο θα μπορούσε να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα του χημειοθεραπευτικού φαρμάκου 5-φθοριοουρακίλη (5-FU).
Χρησιμοποιώντας μοντέλα υπολογιστών, η ομάδα απέδειξε ότι το μικροβίωμα που σχετίζεται με τον όγκο (βακτήρια που βρίσκονται μέσα και γύρω από τους όγκους) των ασθενών ήταν επίσης σε θέση να παράγει 2-MiCit. Για να επιβεβαιώσει την αποτελεσματικότητα του 2-MiCit, η ομάδα χρησιμοποίησε δύο επιπλέον συστήματα: ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα και ένα μοντέλο μύγας με καρκίνο του παχέος εντέρου. Και στις δύο περιπτώσεις, διαπίστωσαν ότι το 2-MiCit παρουσίαζε ισχυρές αντικαρκινικές ιδιότητες και, στην περίπτωση των μυγών, μπορούσε να παρατείνει την επιβίωση.
Ο καθηγητής Filipe Cabreiro, επικεφαλής της ομάδας Host-Microbe Co-Metabolism στο LMS και επικεφαλής της ομάδας CECAD Research Cluster στην Κολωνία, εξηγεί τη σημασία: «Γνωρίζαμε ότι τα βακτήρια συνδέονται με τους όγκους και τώρα αρχίζουμε να κατανοούμε τη χημική αλληλεπίδραση που έχουν με τα καρκινικά κύτταρα.
Διαπιστώσαμε ότι μία από αυτές τις βακτηριακές χημικές ουσίες μπορεί να λειτουργήσει ως ισχυρός συνεργάτης της χημειοθεραπείας, διαταράσσοντας το μεταβολισμό των καρκινικών κυττάρων και καθιστώντας τα πιο ευάλωτα στο φάρμακο».
Η μελέτη αποκάλυψε ότι το 2-MiCit δρα αναστέλλοντας ένα βασικό ένζυμο στα μιτοχόνδρια - τις δομές μέσα στα κύτταρα που παράγουν ενέργεια για τις κυτταρικές λειτουργίες- των καρκινικών κυττάρων. Αυτό οδηγεί σε βλάβη του DNA και ενεργοποιεί μονοπάτια που είναι γνωστό ότι μειώνουν την εξέλιξη του καρκίνου. Αυτή η πολυεπίπεδη επίθεση αποδυναμώνει τα καρκινικά κύτταρα και λειτουργεί σε συνέργεια με το 5-FU. Ο συνδυασμός ήταν σημαντικά πιο αποτελεσματικός στην εξόντωση των καρκινικών κυττάρων από ό,τι κάθε ένωση ξεχωριστά.
Ο Δρ. Daniel Martinez-Martinez, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο LMS και πρώτος συγγραφέας της εργασίας, λέει: «Τα μικρόβια είναι ένα ουσιαστικό μέρος του εαυτού μας. Το γεγονός ότι ένα ενιαίο μόριο μπορεί να ασκήσει τόσο βαθιά επίδραση στην πρόοδο του καρκίνου είναι πραγματικά αξιοσημείωτο και αποτελεί ένα ακόμη στοιχείο για το πόσο περίπλοκη μπορεί να είναι η βιολογία όταν την εξετάζουμε από μια ολιστική άποψη. Είναι πραγματικά συναρπαστικό, γιατί μόλις αρχίζουμε να κατανοούμε τι πραγματικά συμβαίνει».
Σε συνεργασία με φαρμακευτικούς χημικούς, οι ερευνητές τροποποίησαν επίσης την ένωση 2-MiCit για να ενισχύσουν την αποτελεσματικότητά της. Αυτή η συνθετική έκδοση αποδείχθηκε ακόμη πιο ισχυρή στην εξόντωση των καρκινικών κυττάρων, αποδεικνύοντας το δυναμικό ανάπτυξης νέων φαρμάκων με βάση φυσικά μικροβιακά προϊόντα.
Ο Filipe προσθέτει: «Χρησιμοποιώντας το φυσικό μικροβιακό προϊόν ως αφετηρία, καταφέραμε να σχεδιάσουμε ένα πιο ισχυρό μόριο, βελτιώνοντας αποτελεσματικά τη μητέρα φύση».
Αυτές οι συναρπαστικές ανακαλύψεις υπογραμμίζουν τον τρόπο με τον οποίο το μικροβίωμα που σχετίζεται με τον καρκίνο μπορεί να επηρεάσει την εξέλιξη του όγκου και τον τρόπο με τον οποίο οι μεταβολίτες που παράγονται από αυτά τα βακτήρια θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για τη βελτίωση των θεραπειών κατά του καρκίνου.
Αυτά τα ευρήματα είναι επίσης σημαντικά στο πλαίσιο της εξατομικευμένης ιατρικής, υπογραμμίζοντας τη σημασία της εξέτασης όχι μόνο του ασθενούς, αλλά και των μικροβίων του.
Πηγή: MRC Laboratory of Medical Sciences
