Cancer: Vanligt antibiotikum kan öka immunförsvaret
Ny forskning på möss visar att intag av antibiotikumet vancomycin innan de genomgår strålbehandling förändrar grampositiva bakterier i tarmen, vilket ökar immunförsvaret och förstärker antitumöreffekten av behandlingen.
Globalt är cancer fortsatt den näst största dödsorsaken, med cirka 9,6 miljoner dödsfall registrerade 2018.
Lungcancer och bröstcancer är de vanligaste formerna av cancer, och lungcancer och koloncancer orsakar flest dödsfall.
Strålterapi är en av de vanligaste terapiformerna i kampen mot cancer. Faktum är att cirka 50% av befolkningen genomgår strålbehandling någon gång under behandlingen. Vanligtvis administrerar vårdpersonal strålbehandling i kombination med kemoterapi.
Vissa forskare har upptäckt att vid behandling av hjärntumörer kan administrering av strålbehandling i högre doser men mindre ofta vara ett mer effektivt sätt att öka immunförsvaret i kampen mot cancer.
Dessutom utlöser detta sätt att administrera strålterapi - kallad hypofraktionerad terapi - en immunologisk kedjereaktion som kulminerar i förstörelse av avlägsna, icke-bestrålade tumörer såväl som lokaliserade. Denna avlägsna handling kallas "den abscopala effekten."
Som författarna till den nya studien förklarar har kombination av strålbehandling med immunterapi väckt mycket kliniskt intresse nyligen, eftersom forskare hoppas att de kan uppnå en effekt som liknar den abskopala genom att förvandla ett sätt att behandla en tumör lokalt till ett sätt att behandla det systematiskt.
Tidigare studier har också föreslagit att tarmbakterier förmedlar immunsvaret. Så, författarna till det nya dokumentet bestämde sig för att undersöka om förändring av tarmbakterierna med hjälp av ett antibiotikum kan modulera cancerframkallande effekter av strålterapi.
Andrea Facciabene, Ph.D. - docent i strålningsonkologi vid University of Pennsylvania Perelman School of Medicine i Philadelphia - är seniorforskaren bakom den nya forskningen, vars resultat visas i Journal of Clinical Investigation.
Antibiotika ökar effekterna av strålterapi
Facciabene och kollegor valde vankomycin som antibiotikum för att störa mössens tarmbakterier eftersom det utlöser grampositiva bakterier och eftersom dess verkan är begränsad till tarmen. Detta innebär att det inte påverkar resten av kroppens mikrobiom.
Forskarna administrerade antibiotikumet oralt till möss som hade modifierats genetiskt för att utveckla lungcancer, melanom eller livmoderhalscancer. Efter administrering av antibiotikumet gav teamet mössen hypofraktionerad terapi.
Dessa experiment avslöjade att vankomycin förbättrade antitumöreffekterna av strålterapi. Det hjälpte behandlingen att döda inte bara de cancerceller som den riktade in sig direkt utan också de avlägsna cancercellerna som var längre bort i kroppen.
Detta inträffade genom att förbättra funktionen hos dendritiska celler. Dessa celler fungerar som "sentinellerna" i immunsystemet, säger T-celler att ett antigen är närvarande och ber dem att attackera det.
"Vår studie visar att vankomycin verkar öka effekten av den hypofraktionerade strålningen i sig på det riktade tumörstället samtidigt som det hjälper den abskopala effekten, vilket hjälper immunsystemet att bekämpa tumörer bort från behandlingsstället", förklarar Facciabene.
"Eftersom vancomycin är ett allmänt använt kliniskt medel med en relativt säker profil, ökar dessa resultat potentialen för att använda detta antibiotikum för att förbättra effekterna av [strålbehandling] hos [personer] med cancer."
Andrea Facciabene et al.
Det är "tydligt [...] att antibiotika spelar en roll och potentiellt kan påverka behandlingar och resultat för cancerpatienter", tillägger Facciabene. Forskarna arbetar nu med att översätta sina resultat till en klinisk fas I-studie på människor.
"Baserat på våra resultat", avslutar studieförfattarna, "föreslår vi att tarmmodulering används på ett patientspecifikt sätt för att översätta lokala antitumöreffekter av [strålterapi] till ett systemiskt svar som kan rikta sig till metastatisk sjukdom."
Forskarna noterar också att mer forskning är nödvändig för att förstå rollen för specifika bakteriestammar för att modulera kroppens immunsvar.
