Хемијска инжењерка Степхание Цуллер имала је само 13 година када су обе њене баке умрле од рака у року од шест месеци једна од друге. Суочавање са окрутном насумичношћу болести тешко је за било коју младу тинејџерку, али Куллера је додатно збунио постер америчког Друштва за борбу против рака у фрижидеру њених родитеља.
„Ови добри избори за храну могу вам помоћи да заштитите од одређених карцинома“, прочитајте текст постера који прати 30 прекрасно фотографираних воћа и поврћа.
Али Цуллерове баке, једна која је имала рак плућа и други карцином дебелог црева, већ су појеле већину те хране. Заправо, њена бака по мајци, имигрантица из Ирана, држала се традиционалне перзијске кухиње уситњених салата, поврћа на жару и шипак који ће се супротставити било којој америчкој дијети у својој славој антиоксидацијској слави. Њена исхрана је такође укључивала ферментирану храну прилагођену цревима попут домаћег јогурта и киселог поврћа. Колико је Цуллер тада могао рећи, њене баке су требале бити поштеђене.
Постер на Цуллеровом породичном фрижидеру и веза коју је наговештавала између исхране и рака, на крају би је одвели у лабораторију на Јохнсон & Јохнсон-овом стартуп одељењу ЈЛАБС, где генетски прати секвенције фекалних узорака. Цуллер и други истраживачи онкологије надају се да ће одговорити на једно од најважнијих питања у тренутном истраживању рака: Да ли квалитет и разноликост људских бактерија у цревима одређују да ли ће људи успешно одговорити на лечење рака?
„Када смо погледали столицу од пацијената са карциномом дојке и плућа, открили смо да важне бактерије недостају микробиому“, каже Цуллер. Одсуство одређених микроба у цревима, углавном бактерија Фирмицутес, могло би објаснити зашто инхибитори имунолошких контролних тачака - лекови који блокирају протеине прилагођене раку и помажу у олакшању одговора имуног система на ћелије рака - не делују на неким пацијентима. „Верујемо да су те бактерије важне за имуни систем да може да реагује на те лекове, “ каже Цуллер.
Заједно са колегом хемијским инжењером Стевом Ван Диеном, Цуллер је током лета 2017. основао Персепхоне Биоме како би проучио однос између бактерија на цревима и рака. Названа по Персефони, грчкој богињи вегетације која се појављује у пролеће и спушта се назад у подземље после жетве, Цуллерова компанија припрема за клиничка испитивања која ће тестирати специфичне микробе црева да виде да ли ће побољшати функцију инхибитора контролних тачака у дојци и пацијенти који немају карцином плућа. (Други производ ће се фокусирати на терапију ћелија ЦАР-Т, која користи сопствене имунолошке ћелије пацијената које су генетски пројектоване за лечење рака.)
„Наш циљ је створити терапију за претварање особа које нису одговориле на одговор“, каже Цуллер, говорећи о пацијентима који раде или не реагују на инхибиторе контролних тачака. Њена компанија се нада да ће израдити комбинацију одабраних бактерија из црева које се могу узимати у облику таблета како би се излечили микробиоми пацијената, који могу бити оштећени антибиотицима и лошом исхраном, о чему је недавно говорио у разговору у ТЕДк Сан Диего.
„Чак и здравим људима можда недостају ови микроби црева, али пацијенти оболели од рака и људи са ослабљеним имунолошким системом вероватније ће их недостајати“, каже Цуллер. „Желимо им их вратити.“
Иако се верује да најмање 70 одсто имуних ћелија борави у цревима - које се често назива "други мозак" - научници нису постали посебно заинтересовани за људски микробиом све до 2005. године. Преломни рад објављен те године сугерисао је да претили мишеви имају другачије цревне бактерије него танки мишеви. Од тада, истраживачи су истраживали идеју о замени бактерија у цревима код људи и чак су користили фекалне трансплантације микробиоте (често зване „пилула против маказе“, иако се обично примењују као течност) како би успешно лечили људе који пате од упалне болести црева. . (Међутим, још увек нису развили додатак мршављењу преношењем бактерија завидно подређених људи у црева масних масти.)
Током последње деценије дошло је до буке истраживања истраживања улоге микробиома у свему, од депресије до аутизма до Паркинсонове болести. Проучавање микробиома може помоћи да се утврди који ће пацијенти вероватно реаговати на различите лекове против бола и срца, изјавио је Роб Книгхт, оснивач Центра за иновацију микробиома на Калифорнијском универзитету у Сан Дијегу. „Изузетно смо заинтересовани за међусобну повезаност хране, лекова и микробиома црева“, каже Книгхт, који је такође основао Америцан Гут Пројецт, истраживачки рад грађана који је прикупио узорке фекалала из више од 11.300 учесника у 42 земље.
Док је веза између бактерија у цревима и здравља све јаснија, научници су се борили да успешно манипулишу микробиомом као обликом лечења. „Знамо више него икад о томе како микробиом утиче на хроничну болест, “ каже Книгхт, „али оно што још не знамо је како да промените свој микробиом у одређеном смеру.“ (Међутим, истраживачи се слажу да пробиотици нису „ т бога који неки мисле да јесу.)
Прошле године, три истраживачка рада објављена у часопису Сциенце, претресла су поље рака показујући да је могуће манипулирати микробиомом како би утицали на реакције на лечење. У низу експеримената са међуврстама „човек-сусреће-мишеве“, француски тим је трансплантирао људске бактерије у цревима у мишеве како успешно лечених пацијената оболелих од рака, тако и пацијената који нису реаговали на инхибиторе контролних тачака. Две недеље након што су нове бактерије унете у црева глодара, истраживачи су наредне две недеље убацивали ћелије рака и инхибиторе контролних тачака свака три дана. Лекови су деловали на смањењу тумора код мишева који су примили људске бактерије од успешно лечених пацијената оболелих од рака, док лекови нису били ефикасни на мишевима који су примали бактерије од људи који нису реаговали на лечење.
Тимови са Универзитета у Чикагу и Универзитета у Тексасу МД Андерсон Центар за рак у Хјустону спровели су сличне експерименте користећи микробе црева код пацијената са метастатским меланомом који су добро реаговали на инхибиторе контролних тачака. И они мишеви су се побољшали. „У основи смо ставили малу епрувету у мишји једњак и ставили узорак. Реконституисао је мишје црево тако да је сад садржавао микробе пацијента ", каже Деепак Гопалакрисхнан, постдокторски истраживач и водећи аутор студије др Андерсон.
Следећи корак су клиничка испитивања на људима. МД Андерсон тим проучава могућност давања пацијентима несталих црева у облику споре (које не морају бити замрзнуте попут фекалија) од давалаца са повољним микробиомима. Још једна рука овог испитивања тестираће пилуле против масти које су направљене од бактерија преживелих од рака чији су тумори нестали након узимања инхибитора контролне тачке. А истраживачи такође прате животни стил пацијената, укључујући производ и унос влакана, како би повезали тачке између стопе одговора на лекове против рака, разноликости црева и исхране.
„Знамо да је исхрана битна, али сви желе да знају шта је тајни сос да промени микробиом како би се боље реаговао на лечење рака“, каже Јеннифер Варго, професорица хирургије и геномске медицине на Универзитету у Тексасу која је била аутор а преглед наука о микробиомима прошлог месеца. "То још увек не знамо."
Ни Цуллер, који се и даље пита зашто њене баке нису реаговале на третмане хемотерапије који су били доступни средином 1990-их. Ипак се нада да ће исти алати за секвенцирање генетичара који омогућавају завирити у наш обол и проучавати бактерије бактерија такође пружити начин за бољу дијагностицирање тумора и одабир правог лечења.
У међувремену, Цуллер се придружује хору истраживача који покушавају да скрену пажњу на највећу препреку у њиховом истраживању: недостатак узорака столице. Научници требају донације од пацијената који болују од рака, преживелих од рака, људи са породичном историјом рака и свих осталих. "Увек сам изненађен зашто је тако тешко добити узорке", каже Цуллер. „Људи мисле да је то грубо и да им је непријатно. Али захвалан сам што смо културно прихватили папу емоји за дестигматизацију “.
Цуллер је чак покренуо истраживачки пројекат „Пооп за лек“, који нуди 50 Виса поклон картица за узорке. „Надам се да ће доћи дан када ће прикупљање столице бити једнако рутинско као и прикупљање крви. До тада нам требају сви да помогну. "
