Обычные кишечные бактерии могут подпитывать рост рака простаты и позволяют им избежать последствий лечения, как показало новое исследование.
Ученые выяснили, как кишечные бактерии способствуют прогрессированию прогрессирующего рака простаты и их устойчивости к гормональной терапии, предоставляя альтернативный источник андрогенов, способствующих росту, или мужских гормонов.
Гормональная терапия является стандартом лечения запущенного рака простаты и работает за счет снижения уровня андрогенов. Но исследователи обнаружили, что низкий уровень андрогенов у пациентов может стимулировать распространение кишечных бактерий, которые могут стать фабриками гормонов для поддержания роста рака простаты.
Бактериальные «отпечатки пальцев», выявленные учеными, могут помочь выбрать пациентов с высоким риском развития резистентности к лечению, которым могут быть полезны стратегии по манипулированию своим «микробиомом». Например, мужчины могут перенести операцию по пересадке фекалий или выпить йогуртовый напиток, обогащенный полезными бактериями.
Роль кишечных бактерий в развитии рака простаты
Группа ученых из Института исследований рака в Лондоне, Института онкологических исследований в Беллинцоне, Швейцария, и Швейцарского федерального технологического института использовала образцы мышей и пациентов для исследования роли кишечных бактерий в росте и прогрессировании рака простаты. .
Полученные данные, после дальнейшей проверки в клинике, могут предоставить новые возможности для лечения рака простаты посредством манипуляции с микробиомом.
Исследование, опубликованное в журнале Science, финансировалось Фондом рака простаты, Movember, Prostate Cancer UK, Cancer Research UK и Благотворительным фондом Джона Блэка.
Кишечные бактерии являются частью нашего микробиома и обычно представляют ценность для человека. Однако рак и другие заболевания могут нарушить этот взаимовыгодный баланс – например, способствуя размножению кишечных бактерий и побуждая их выделять токсины или другие молекулы, которые влияют на раковые клетки.
Учитывая роль, которую эти «кишечные микробы» могут играть в развитии рака, исследователи изучали, могут ли кишечные бактерии мужчин с раком простаты также влиять на метаболизм гормонов пациентов и, таким образом, влиять на рост рака.
Кишечные бактерии могут вызывать резистентность
Ученые обнаружили, что избавление от всех кишечных бактерий у мышей с раком простаты замедляет рост опухоли и задерживает появление гормональной резистентности.
Они также обнаружили, что трансплантация фекалий мышей с гормонорезистентным раком простаты мышам с низким уровнем андрогенов, которые еще не развили резистентность, способствовала росту опухоли.
Исследователи продемонстрировали на мышах, что кишечные бактерии способны производить андрогенные гормоны из молекул-предшественников.
Чтобы применить полученные данные на людях, исследователи проанализировали кишечные бактерии пациентов, проходивших лечение в The Royal Marsden NHS Foundation Trust. Они изучили две разные группы пациентов – 19 мужчин, у которых рак простаты все еще поддавался гормональной терапии, и 55 мужчин с прогрессирующим гормонорезистентным раком простаты.
Выявление бактериальных «отпечатков пальцев»
Пересадка стула от больных раком простаты с гормонорезистентным раком простаты мышам, у которых не был резистентный рак, способствовала росту опухоли и устойчивости к гормонам.
Ученые также проанализировали генетический материал микробов из стула мужчин с раком простаты и идентифицировали конкретную бактерию – руминококк, которая может играть важную роль в развитии устойчивости. Напротив, бактерия Prevotella stercorea была связана с благоприятными клиническими исходами.
Исследователи инкубировали мини-опухоли, называемые органоидами, полученные от пациентов с раком простаты с различными кишечными бактериями, и попытались лечить их в лаборатории. Это помогло им выявить благоприятные и неблагоприятные бактериальные «отпечатки пальцев», связанные с исходом рака простаты, что могло помочь выявить мужчин, которым могут быть полезны стратегии по манипулированию микробиомом.
«Йогурт, обогащенный полезными бактериями»
Автор исследования профессор Иоганн де Боно, профессор экспериментальной онкологической медицины в Институте исследования рака в Лондоне и консультант-онколог в Royal Marsden NHS Foundation Trust, сказал:
«Наши результаты показывают, что начало гормональной терапии рака простаты может вызвать у« кишечных микробов »выработку андрогенных гормонов. Эти андрогены затем могут поддерживать рост рака простаты и стимулировать устойчивость к гормональной терапии, что ухудшает показатели выживаемости мужчин.
«Интересно, что наше исследование выявило особые признаки среди кишечных бактерий, которые могут указывать на то, что некоторые мужчины с раком простаты, у которых есть эти кишечные микробы, с большей вероятностью разовьют резистентность к гормональной терапии. Следующим шагом будет дальнейшее изучение того, как мы применяем эти сигнатуры к пациентам, с целью разработки тестов, чтобы выбрать мужчин, которым будет полезна трансплантация фекалий, терапия антибиотиками и другие стратегии манипулирования микробиомом. В долгосрочной перспективе нашей целью будет производство «йогурта», обогащенного полезными бактериями для предотвращения устойчивости к лечению »
«Новые стратегии лечения»
Влияние микробиома кишечника на рак – увлекательная новая область науки, которую мы только начинаем понимать. Эти захватывающие открытия впервые раскрывают механизм, с помощью которого микробиом кишечника может управлять ростом рака простаты и сопротивляться гормональной терапии.
Понимание того, насколько распространенные «полезные» бактерии в кишечнике, которые играют жизненно важную роль в поддержании нашего здоровья, могут мешать метаболизму гормонов у мужчин с раком простаты, может помочь нам разработать новые стратегии лечения. Я с нетерпением жду, когда это исследование будет перенесено в клинику, и надеюсь, что стратегии по манипулированию микробиомом могут иметь реальное значение для пациентов »
Профессор Кристиан Хелин, исполнительный директор Института исследований рака, Лондон
Профессор Андреа Алимонти, руководитель отделения молекулярной онкологии в Институте онкологических исследований (IOR), профессор итальянского университета делла Свиццера (USI), Университета Падуи и Швейцарского федерального технологического института (ETH) сказал:
«Наши открытия открывают путь к адъювантным терапевтическим стратегиям, которые посредством манипуляций с микробиотой противодействуют распространению видов бактерий, продуцирующих андрогены».
Источник:
Институт исследования рака
Ссылка на журнал:
Пернигони, Н., и др. (2021) Комменсальные бактерии способствуют эндокринной резистентности при раке простаты посредством биосинтеза андрогенов. Наука . doi.org/10.1126/science.abf8403.