Imunoterapi kanker mungkin mendapat dorongan dari arah yang tidak terduga: bakteri yang berada di dalam sel tumor. Dalam studi baru yang diterbitkan di Nature , para peneliti di Weizmann Institute of Science dan kolaborator mereka telah menemukan bahwa sistem kekebalan “melihat” bakteri ini dan menunjukkan bahwa mereka dapat dimanfaatkan untuk memicu reaksi kekebalan terhadap tumor. Studi ini juga dapat membantu memperjelas hubungan antara imunoterapi dan mikrobioma usus, menjelaskan temuan penelitian sebelumnya bahwa mikrobioma mempengaruhi keberhasilan imunoterapi.

Perawatan imunoterapi selama dekade terakhir ini telah secara dramatis meningkatkan tingkat pemulihan dari kanker tertentu, terutama melanoma ganas; tetapi pada melanoma, obat ini masih bekerja hanya pada sekitar 40% kasus. Prof Yardena Samuels dari Departemen Biologi Sel Molekuler Weizmann mempelajari “rambu-rambu” molekuler – fragmen protein, atau peptida, pada permukaan sel – yang menandai sel kanker sebagai benda asing dan oleh karena itu dapat berfungsi sebagai target tambahan potensial untuk imunoterapi. Dalam studi baru, dia dan rekannya memperluas pencarian mereka untuk tanda-tanda kanker baru pada bakteri yang diketahui berkoloni di tumor.

Menggunakan metode yang dikembangkan oleh kolega departemen Dr. Ravid Straussman, yang merupakan salah satu orang pertama yang mengungkap sifat “tamu” bakteri dalam sel kanker, Samuels dan timnya, dipimpin oleh Dr. Shelly Kalaora dan Adi Nagler (co-first sendi penulis), menganalisis sampel jaringan dari 17 tumor melanoma metastasis yang berasal dari sembilan pasien. Mereka memperoleh profil genom bakteri dari tumor ini dan kemudian menerapkan pendekatan yang dikenal sebagai HLA-peptidomik untuk mengidentifikasi peptida tumor yang dapat dikenali oleh sistem kekebalan.

Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan Dr. Jennifer A. Wargo dari Pusat Kanker MD Anderson Universitas Texas, Houston, Texas; Prof Scott N. Peterson dari Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, La Jolla, California; Prof Eytan Ruppin dari Institut Kanker Nasional, AS; Prof Arie Admon dari Technion – Institut Teknologi Israel dan ilmuwan lainnya.

Analisis peptidomik HLA mengungkapkan hampir 300 peptida dari 41 bakteri berbeda di permukaan sel melanoma. Penemuan baru yang penting adalah bahwa peptida ditampilkan pada permukaan sel kanker oleh kompleks protein HLA – kompleks yang terdapat pada membran semua sel dalam tubuh kita dan berperan dalam mengatur respon imun. Salah satu tugas HLA adalah membunyikan alarm tentang apa pun yang asing dengan “menghadirkan” peptida asing ke sistem kekebalan sehingga sel T kekebalan dapat “melihat” mereka. “Dengan menggunakan peptidomik HLA, kami dapat mengungkap peptida tumor yang dihadirkan HLA dengan cara yang tidak bias,” kata Kalaora. “Metode ini telah memungkinkan kami di masa lalu untuk mengidentifikasi antigen tumor yang telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam uji klinis.”

Tidak jelas mengapa sel kanker harus melakukan tindakan yang tampaknya bunuh diri seperti ini: menghadirkan peptida bakteri ke sistem kekebalan, yang dapat merespons dengan menghancurkan sel-sel ini. Tetapi apapun alasannya, fakta bahwa sel-sel ganas memang menampilkan peptida-peptida ini sedemikian rupa mengungkapkan jenis interaksi yang sama sekali baru antara sistem kekebalan dan tumor.

Pengungkapan ini memberikan penjelasan potensial tentang bagaimana mikrobioma usus mempengaruhi imunoterapi. Beberapa bakteri yang diidentifikasi tim adalah mikroba usus. Penyajian peptida bakteri pada permukaan sel tumor kemungkinan besar memainkan peran dalam respon imun, dan penelitian di masa depan dapat menetapkan peptida bakteri mana yang meningkatkan respon imun tersebut, memungkinkan dokter untuk memprediksi keberhasilan imunoterapi dan menyesuaikan pengobatan yang dipersonalisasi. demikian.

Selain itu, fakta bahwa peptida bakteri pada sel tumor terlihat oleh sistem kekebalan dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan imunoterapi. “Banyak dari peptida ini digunakan bersama oleh metastasis berbeda dari pasien yang sama atau oleh tumor dari pasien berbeda, yang menunjukkan bahwa mereka memiliki potensi terapeutik dan kemampuan kuat untuk menghasilkan aktivasi kekebalan,” kata Nagler.

Dalam serangkaian percobaan berkelanjutan, Samuels dan rekannya menginkubasi sel T dari pasien melanoma di piring laboratorium bersama dengan peptida bakteri yang berasal dari sel tumor pada pasien yang sama. Hasilnya: sel T teraktivasi secara spesifik menuju peptida bakteri.

“Temuan kami menunjukkan bahwa peptida bakteri yang terdapat pada sel tumor dapat berfungsi sebagai target potensial untuk imunoterapi,” kata Samuels. “Mereka dapat dimanfaatkan untuk membantu sel T kekebalan mengenali tumor dengan lebih tepat, sehingga sel-sel ini dapat melakukan serangan yang lebih baik terhadap kanker. Pendekatan ini di masa depan dapat digunakan dalam kombinasi dengan obat imunoterapi yang ada.”