میکروبیوتای داخل توموری و اثرات آن بر توسعه سرطان

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در مقاله ای که اخیراً در Signal Transduction and Targeted Therapy منتشر شده است، محققان به صورت گذشته نگر تمام نقاط عطف تاریخی در عرصه درمان ضد سرطان مبتنی بر میکروب را بررسی کردند. علاوه بر این، آنها ویژگی های میکروب های داخل تومور را در تومورهای مختلف و اثرات آن ها بر توسعه سرطان و ایمنی ضد توموری را خلاصه کردند.

آنها همچنین کاربردهای آینده نگر میکروبیوتای داخل توموری در پیش آگهی و درمان سرطان را مورد بحث قرار دادند.

قبل از قرن نوزدهم، بافت های تومور استریل در نظر گرفته می شدند. در سال 1885، دواین، یک میکروبیولوژیست، میکروارگانیسم هایی را در تومورها کشف کرد که باعث ایجاد مفهوم میکروبیوتای داخل توموری شد.

با گذشت زمان، محققان مسیرهای مختلفی را برای تهاجم میکروب ها در تومورها شناسایی کردند که از میان آنها، چهار راه اصلی تخریب مخاط، مهاجرت بافت مجاور و تهاجم هماتوژنیک است. هنگامی که آنها به ریزمحیط تومور (TME) حمله می کنند، این میکروب ها بر رفتار بیولوژیکی تومورها تأثیر می گذارند.

میکروبیوتای داخل توموری بسیار متنوع هستند. بر این اساس، آنها به طور قابل توجهی در انواع مختلف سرطان، انواع فرعی، و مراحل متفاوت هستند.

به عنوان مثال، Modestobacter و Blastomyces در تومورهای ریه بیشتر از بافت های مجاور هستند، در حالی که Propionibacterium و Enterobacteriaceae کمتر هستند. علاوه بر این، میکروبیوتای کارسینوم سلول سنگفرشی ریه بسیار متنوع تر از آدنوکارسینوم ریه است.

تحقیقات قبلی همچنین تنوع میکروبیوتا را در سرطان های کبد، کولورکتال، معده، سینه، پانکراس، دهان، سر و گردن، نازوفارنکس و برخی سرطان های تولید مثلی نشان داده است. با این حال، داده های مربوط به روابط بین میکروبیوتای داخل توموری و انواع دیگر سرطان ها کمیاب است و تحقیقات بیشتر را ایجاب می کند.

مطالعات مکانیکی نشان داده اند که میکروب های ساکن تومور شش مکانیسم اصلی را برای تأثیرگذاری بر شروع و پیشرفت سرطان اتخاذ می کنند. اینها بی ثباتی و جهش ژنوم، تغییرات اپی ژنتیک، التهاب طولانی مدت، اجتناب از فرار سیستم ایمنی، اختلال متابولیسم و ​​فعال شدن متاستاز و تهاجم هستند.

ویروس T-لنفوتروپیک انسانی نوع 1 (HTLV-1) مسیر ترمیم DNA را از طریق پروتئین HTLV-1 Tax مهار می کند و منجر به بی ثباتی ژنوم می شود. به طور مشابه، فاکتورهای حدت باکتریایی (VirFs) به طور مستقیم باعث ایجاد سرطان می شوند. بافت های سرطان سینه دارای یک آنزیم سرطان زا به نام β-گلوکورونیداز هستند.

تغییرات اپی ژنتیکی مانند متیلاسیون نابجای DNA، مسیر اصلی عفونت هلیکوباکتر پیلوری برای القای آدنوکارسینوم معده است. بسیاری از مطالعات نشان داده اند که چگونه ویروس ها و باکتری های داخل تومور به طور مستقیم یا غیرمستقیم تغییرات اپی ژنتیک میزبان را تنظیم می کنند. با این حال، مطالعات باید مکانیسم های اساسی آنها را بررسی کنند.

التهاب همچنین یک ریزمحیط سرکوب کننده سیستم ایمنی را برای ترویج پیشرفت تومور تغییر می دهد. علاوه بر این، سلول های التهابی در محل های عفونت میکروبی، گونه های اکسیژن فعال (ROS) تولید می کنند تا آسیب DNA را القا کنند، بنابراین، به توسعه سرطان کمک می کنند.

میکروبیوتای داخل توموری نیز از پاسخ های ایمنی فرار می کند. به عنوان مثال، HPV از فعال شدن سلول های کشنده طبیعی T و سلول های کشنده طبیعی (NK) جلوگیری می کند تا بدخیمی را در سلول های سرطان دهانه رحم انسان افزایش دهد.

به طور مشابه، آن ها متاستاز را تسهیل می کنند، همانطور که در مدل موش سرطان کولورکتال (CRC) نشان داده شده است، جایی که اشریشیاکلی ساکن تومور سد عروقی در روده را مختل کرد تا جذب سلول های متاستاتیک و متعاقب آن گسترش باکتری ها به کبد را افزایش دهد.

با توجه به توانایی میکروبیوتای داخل توموری برای پیش بینی بقای سرطان و اثربخشی درمانی، تحقیقات نشان می دهد که برخی از گونه ها با بقای سرطان همبستگی مثبت دارند، به عنوان مثال، گونه های Fusobacterium در کارسینوم های سلول سنگفرشی دهان و مقعد. بنابراین، هدف قرار دادن این باکتری با آنتی بیوتیک ها ممکن است به طور بالقوه اثر درمانی را در این بیماران افزایش دهد.

محققان همچنین میکروبیوتای دیگری را در ارتباط با پیش آگهی سرطان های مختلف شناسایی کرده اند. به عنوان مثال، تعداد فراوانی از دستورات Actinomycetales و Pseudomonadales DFS کمتری را در تومورهای سرطان ریه سلول غیر کوچک (NSCLC) پیش بینی می کند.

حتی مداخلات مبتنی بر میکروبیوتای داخل توموری، به ویژه ایمونوتراپی، پتانسیل زیادی در درمان ضد سرطان نشان داده است.

محققان استفاده از آنتی بیوتیک های چهارگانه را برای پیشگیری و درمان سرطان معده مشتق شده از هلیکوباکتر پیلوری و داروهای ضد ویروسی علیه ویروس هپاتیت C برجسته کردند. جالب اینجاست که واکسن های علیه ویروس پاپیلومای هرپس و ویروس هپاتیت B می توانند در برابر بسیاری از سرطان ها از جمله سرطان دهانه رحم در زنان، سر و گردن و کبد محافظت کنند.

علاوه بر این، باکتری های مهندسی شده، به عنوان مثال، E. coli Nissle 1917، و باکتریوفاژها، به عنوان مثال، فوزوباکتریوم فاژها، نشان داده شده است که میکروب های مضر را در تومورها هدف قرار می دهند.

همانطور که در مطالعات in vivo و in vitro مشاهده شد، ویروس های Oncolytic اثرات درمانی مطلوبی در برابر انواع مختلف سرطان دارند. با این حال، با توجه به توانایی آنها در تکرار، آنها چالش های مرتبط با ایمنی را در تنظیمات بالینی ایجاد می کنند.

این مطالعه اطلاعات و داده هایی را جمع آوری می کند که ممکن است تحقیقات آینده را در مورد درمان های سرطان هدف دار میکروبیوتای داخل توموری تکمیل کند و پتانسیل گزینه های درمان سرطان را بهبود بخشد. با توجه به قابلیت های پیش بینی و پیش آگهی، میکروب های داخل تومور ممکن است به پیشبرد هدف سرطان شناسی دقیق کمک کنند.