A rák elleni küzdelem új eszközei: bélbaktériumok

Az elmúlt években kiderült, hogy a bélbaktériumaink jelentős szerepet játszanak a táplálékok (pl. összetett szénhidrátok) lebontásában, az immunrendszerünk egészséges működésében, sőt még a mentális egészségünk fenntartásában is. Napjainkban pedig azzal kapcsolatosan gyűlnek a bizonyítékok, hogy a mikrobiom és a rákkialakulás között is jelentős kapcsolat van.

Az elmúlt 5 évben megszületett a bennünk és rajtunk élő szimbionta baktériumok katalógusa, írja dr. Christian Jobin a New Scientistben. Ennek során kiderült, hogy több mint 1500 baktériumfajjal osztjuk meg a testünket – a zömük a bélrendszerünkben él.

Diszbiózis és rák

Először rágcsálókkal folytatott vizsgálatok révén merült fel a mikrobiom és a rák kialakulása közötti kapcsolat, folytatja Jobin, amikor kiderült, hogy azokban a kísérleti állatokban, amelyek szervezetéből teljesen kiirtották a baktériumokat, kevesebb tumor alakul ki. Emberek esetén is kiderült, hogy a kolorektális rák – a fejlett országokban ez a 3. leggyakoribb rákféleség – és az intesztinális mikrobióta között összefüggés van: ha felborul a bélbaktérium-fajok közötti egyensúly, nagyobb eséllyel alakul ki kolorektális rák. Az egészséges emberekkel összehasonlítva, kolorektális rákban szenvedők székletében kevesebb Lachnospiraceae és Roseburia van, míg másfajta baktériumokból – pl. Enterococcus és Streptococcus - több.

Az összetett szénhidrátok bélbaktériumok általi lebontása során többek között rövid szénláncú zsírsav-származékok keletkeznek, így pl. acetát, propionát és butirát molekulák, amelyek egyrészt energiaforrásként funkcionálnak, másrészt alapvető immunológiai és rákellenes hatásuk van. A Roseburia baktériumok pl. nagy mennyiségű butirátot termelnek, azaz ha kevesebb van belőlük, csökken a protektív hatású butirát mennyisége a colonban. Egérkísérletekben már bebizonyosodott, hogy a butirát alacsony szintje elősegíti a kolorektális rák kialakulását, továbbá az is kiderült, hogy kolorektális rákban szenvedők székletéből származó E. coli és Fusobacterium nucleatum baktériumokat egészséges egereknek adva több kolorektális rák alakul ki.

Azaz, mint Jobin professzor megjegyzi: a mikrobiom elemzésével egy új biomarkerhez jutunk, amivel kimutatható, hogy kinek az esetében fokozott a kolorektális rák kialakulásának kockázata.

Károsanyag-kibocsátás

Egyes baktériumok ugyanis károsító anyagokat – gázokat, toxinokat, oxigéngyököket - termelnek. A kolorektális rákban szenvedők székletében nagy mennyiségben előforduló E. coli pl. colibactint. A colibactin hatására genomikai instabilitás alakul ki a bélfal sejtjeiben, és összetöredezik a DNS, ami valószínűsíthetően hozzájárul a tumorkialakuláshoz.

Ha ezeket a károsító anyagokat termelő baktériumokat képesek leszünk befolyásolni, azzal nemcsak a diagnózis javul egy új biomarker révén, hanem a rákterápia is új eszközt kap. A bakterioterápia eddigi sikerét jól példázza a Clostridium difficile elleni sikeres kezelési lehetőség bevezetése. A rák-bakterioterápiában az lehet a cél, hogy a mikrobiom elemzésével kiszűrjük a veszélyeztetetteket, majd a feltárt diszbiózist megszüntetve egészséges mikrobiális összetételt alakítsunk ki.

A mikrobiom és a kemoterápia sikere

Az elmúlt évben két Science-cikk is elemezte, hogy milyen hatása van a bélbaktériumoknak a rákra való immunválasz kialakulásában.

Francia kutatók vizsgálatai szerint ha a rákos egerek bélbaktériumait antibiotikumok segítségével kiirtották, akkor súlyosan romlott a rákellenes kemoterapeutikum, a ciklofoszfamid hatékonysága. A ciklofoszfamid hatására ugyanis egyes bélbaktériumok belépnek a nyirokrendszerbe, ahol tumorellenes hatású sejteket aktiválnak (Sophie Viaud és munkatársai, The Intestinal Microbiota Modulates the Anticancer Immune Effects of Cyclophosphamide).

Amerikai kutatók vizsgálatai szerint a bélbaktériumok azáltal is befolyásolják a rákellenes terápia sikerét, hogy hatással vannak arra, milyen szintű gyulladás alakul ki a tumor körül. Egyes bélbaktériumok arra késztetik az immunrendszer sejtjeit, hogy több tumornekrózis faktort állítsanak elő (Noriho Iida és munkatársai, Commensal Bacteria Control Cancer Response to Therapy by Modulating the Tumor Microenvironment).

Vagyis bár a rák és a mikrobiom közötti kölcsönhatás kutatása még gyerekcipőben jár, az eddigi vizsgálatok tanúsága szerint bonyolult és széles körű összefüggésrendszerről van szó: a bélbaktériumok befolyásolják a tumorok kialakulását és a kezelés hatékonyságát is. A jövőben elképzelhető, hogy olyan diétát alkalmazzunk, amely támogatja a megfelelő baktériumok szaporodását és aktivitását, illetve az is lehetséges, hogy azokat a bakteriális géneket célozzuk meg, amelyek elősegítik a tumorképződést, pl. blokkoljuk a colibactin termelődését. Minden valószínűség szerint új eszközeink lesznek a tumorok elleni harcban.