Как бактерии помогают злокачественным опухолям прогрессировать и сопротивляться лечению?

Два недавних исследования, проведенных учеными из Онкологического центра Фреда Хатчинсона (Fred Hutchinson Cancer Center, США), показали, как бактерии проникают в злокачественные опухоли и могут способствовать их росту, распространению в организме. Также было продемонстрировано, как отдельные микроорганизмы в опухолевой ткани могут влиять на результат противоопухолевой терапии. А еще исследователи указали на связь между состоянием здоровья ротовой полости и риском развития разных типов рака.

Одна из этих статей была опубликована 15 ноября 2022 года в журнале Cell Reports, а вторая — 16 ноября в Nature. Обе посвящены бактериям под названием Fusobacterium nucleatum, которые обитают в ротовой полости и связаны с развитием колоректального рака (злокачественных опухолей толстой и прямой кишки).

У злокачественных опухолей часто есть «помощники», которые способствуют их росту и поддержанию жизнедеятельности раковых клеток. Например, клетки вокруг новообразования, не являющиеся злокачественными, могут помогать ему избегать атак со стороны иммунной системы, противостоять противоопухолевой терапии, распространяться в различные части организма. Теперь ученые обнаружили, что в качестве таких «помощников» могут выступать и бактерии.

Доктор Фред Хатч (Fred Hutch), один из руководителей исследования, объясняет:

Мы продемонстрировали, что в злокачественных опухолях есть области, обильно колонизированные бактериями. Эти микрониши отличаются по функциональным характеристикам от областей, в которых микроорганизмы отсутствуют.

Бактерии делают рак устойчивым к лечению — и на это потенциально можно повлиять

Во время исследования ученые объединили наблюдения за злокачественными опухолями, лабораторные эксперименты и скрининг низкомолекулярных лекарственных препаратов. Это помогло продемонстрировать, как F. Nucleatum формируют в опухолевой ткани среду, которая помогает раковым клеткам избегать иммунной агрессии и распространяться по организму. Также было обнаружено, что некоторые лекарственные препараты могут обладать двойной эффективностью: они работают не только против злокачественных клеток, но и против микроорганизмов.

Дальнейшие эксперименты показали, что некоторые бактерии, например, кишечные палочки (E. coli), могут делать неэффективными противоопухолевые и противомикробные препараты, что защищает как раковые клетки, так и F. Nucleatum. Авторы работы считают, что эти знания помогут разработать новые эффективные методы борьбы со злокачественными новообразованиями путем воздействия на их микробиом.

Доктор Сьюзен Буллман (Susan Bullman), один из соавторов исследования, рассказывает:

Эта научная работа находится на пересечении исследований рака и микробиома. Появляется всё больше убедительных данных, свидетельствующих о том, что почти все основные типы рака содержат внутриопухолевую микробиоту.

Бактерии могут жить практически во всех типах злокачественных опухолей

Наиболее логична связь между микроорганизмами и колоректальным раком — ведь в кишечнике обитает обширное микробное сообщество. Однако, как показывают эксперименты, микроорганизмы есть и в других злокачественных опухолях. В частности, они обнаруживаются при раке молочной железы, легких, поджелудочной железы. При этом внутриопухолевая микробиота способна оказывать влияние на развитие, прогрессирование злокачественных новообразований и их реакцию на противоопухолевую терапию.

В исследовании ученым сильно помогла методика под названием пространственная транскриптомика: она позволяет точно определять места, в которых включаются и выключаются различные гены в срезах опухолевой ткани. С помощью этой методики исследователи установили, что некоторые виды микроорганизмов обитают в злокачественных опухолях ротовой полости и кишечника, и они распределяются здесь неравномерно.

Доктор Кристофер Д. Джонстон (Christopher D. Johnston), один из соавторов исследования, отмечает:

Мы наблюдали определенные «горячие точки», или микрониши. И это вызвало у нас новые вопросы: как эти микрониши образовались, и как они влияют на биологию рака.

Было обнаружено, что в областях, содержащих такие микрониши, присутствует меньшее число T-лимфоцитов, направленных против опухолевых клеток. Также в этих областях оказалась повышена активность так называемых контрольных точек — молекул, подавляющих активность иммунной системы. В свою очередь, это может помочь выяснить новые подробности о том, как бактерии влияют на эффективность иммунопрепаратов из группы ингибиторов контрольных точек.

Здоровье ротовой полости и рак

Эти находки заставили ученых задуматься о связи между здоровьем ротовой полости и развитием онкологических заболеваний.

Доктор Джонстон объясняет:

Существует такая тенденция: микроорганизмы, тесно связанные с воспалительными процессами в ротовой полости, часто обнаруживаются в злокачественных опухолях за пределами полости рта и пищеварительного тракта. Это позволяет рассматривать ротовую полость как питательную среду для размножения патогенных онкомикробов.

Ученые предполагают, что воспалительные процессы в ротовой полости могут оказывать эволюционное давление на патогенные микроорганизмы. Выживают и успешно размножаются бактерии, наиболее устойчивые к неблагоприятным условиям обитания.

Исследования, посвященные влиянию бактерий и других факторов на эффективность противоопухолевой терапии, представляют большой интерес для практической онкологии. Для врача весьма полезна информация, позволяющая максимально точно прогнозировать эффективность тех или иных препаратов. В клиниках федеральной сети «Евроонко» есть в наличии все современные оригинальные противоопухолевые средства с доказанной эффективностью. Если химиотерапия перестала работать — наши врачи всегда смогут подобрать для пациента другую, наиболее эффективную схему лечения, в соответствии с последними версиями международных протоколов.

Источник: sciencedaily.com.