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I ricercatori del Rogel Center of University del Michigan stanno gettando nuova luce sul modo in cui i microrganismi che vivono nel tratto gastrointestinale possono influenzare lo sviluppo del cancro del colon-retto.
Alcuni tipi di batteri intestinali sono migliori di altri nello stimolare determinate cellule immunitarie, in particolare le cellule T CD8 +, nel corpo. E mentre queste cellule T CD8 normalmente aiutano a proteggere il corpo dal cancro, la sovrastimolazione delle stesse può favorire l’infiammazione e esaurire le cellule T, il che può effettivamente aumentare la suscettibilità al cancro, secondo il nuovo studio su modello di topo pubblicato su Cell Reports.
“Il lavoro aiuterà gli scienziati a individuare le popolazioni di batteri che sopprimono il tumore o promuovono il tumore”, afferma il primo autore Amy Yu, dottoranda in immunologia presso la U-M. “C’è stata anche molta eccitazione per il ruolo che i batteri possono svolgere nel migliorare l’efficacia dell’immunoterapia”, afferma l’autore senior dello studio Grace Chen, MD, Ph.D., Professore associato di ematologia / oncologia presso Michigan Medicine e membro di il Rogel Cancer Center. “Questo lavoro suggerisce che potrebbe essere un’arma a doppio taglio e che promuovere l’esaurimento delle cellule T è qualcosa a cui i ricercatori devono fare attenzione”.
Negli Stati Uniti, il cancro del colon-retto è la terza causa di morte per cancro negli uomini e nelle donne, secondo l’American Cancer Society.
Topi diversi, risultati diversi
Il presente studio si basa su precedenti lavori del gruppo di Chen, che hanno scoperto che i disturbi del microbioma intestinale possono contribuire direttamente allo sviluppo del cancro. Il gruppo ha scoperto che i topi di due diverse colonie di ricerca avevano una sensibilità molto diversa al carcinoma del colon-retto quando erano esposti a sostanze cancerogene e ad un agente che promuove l’infiammazione gastrointestinale.
Nei topi della prima colonia sono cresciuti in media 5 tumori, mentre i topi della seconda colonia hanno sviluppato 15 tumori e hanno avuto una risposta infiammatoria più significativa. Quando i ricercatori hanno sequenziato i batteri fecali dalle due diverse colonie, hanno scoperto che c’ erano microbiomi distinti composti da diversi tipi di batteri. “Questo è stata scoperta è stata entusiasmante perché il mio laboratorio è molto interessato a quali batteri hanno il maggiore impatto sul rischio di cancro del colon-retto e con quali meccanismi”, afferma Chen.
Stessi topi, risultati diversi
Per comprendere meglio ciò che stava causando le differenze che i ricercatori stavano vedendo nelle due diverse colonie di topi, hanno trapiantato batteri intestinali da ciascuna delle due colonie in topi geneticamente identici che erano stati allevati in un ambiente privo di batteri. Ancora una volta, topi con batteri dalla seconda colonia hanno avuto la peggio.
“Ciò ha dimostrato che il diverso microbiota intestinale ha contribuito direttamente allo sviluppo del tumore“, osserva Yu. “Alla fine i nostri dati hanno rivelato nove diverse popolazioni batteriche che possono avere attività di soppressione del tumore o di promozione del tumore”.
Meccanismi investigativi
Successivamente il team ha condotto esperimenti per capire meglio cosa stava guidando l’aumento dell’infiammazione e la crescita del tumore associati ai batteri della seconda colonia di topi. Attraverso la profilazione delle cellule immunitarie, hanno scoperto che c’erano più cellule T nel tessuto del colon dei topi con batteri della seconda colonia e molte altre di un tipo di cellula chiamata CD8 +. “È un po’ contro intuitivo, tutto questo, dal momento che le cellule T e le cellule CD8 + sono generalmente associate a migliori risultati nei pazienti con carcinoma del colon-retto”, afferma Chen. “Abbiamo ipotizzato che queste cellule vengano iperattivate in presenza di determinati batteri e quindi esaurite, lasciandole meno in grado di uccidere le cellule tumorali”.
“Quando i batteri della seconda colonia di topi sono stati trapiantati nei topi che erano stati progettati per mancare di cellule T CD8 +, si sono sviluppati meno tumori, supportando il ruolo delle cellule T nel promuovere la crescita del cancro in presenza di alcuni batteri”, osserva Chen.
Nel frattempo, il laboratorio continua a lavorare sulla ricerca mentre studia i meccanismi attraverso i quali diversi batteri possono contribuire a promuovere o proteggere dallo sviluppo del cancro del colon-retto.
