Ученые нашли способ повысить эффективность химиотерапии через микробиом кишечника
Изменение состава кишечного микробиома может значительно повысить эффективность химиотерапии на основе наночастиц — это выяснили ученые из Онкологического центра им. М.Д. Андерсона Техасского университета. В доклинических экспериментах такой подход позволил ускорить доставку препаратов к опухоли почти в два раза. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.
Почему часть препаратов не достигает опухоли
Химиотерапия на основе наночастиц применяется при лечении разных видов рака. Лекарство помещают в микроскопические носители, которые должны доставить действующее вещество непосредственно к опухоли. Но значительная часть таких наночастиц не успевает добраться до цели.
Причина в работе клеток Купфера — иммунных клеток печени, которые выполняют роль естественного фильтра организма. Они распознают и удаляют из кровотока многие чужеродные частицы, включая наночастицы с противоопухолевыми препаратами. Поэтому до опухоли доходит лишь часть лекарства, и эффективность лечения снижается.
Исследователи уже пытались решить эту проблему, меняя сами препараты или их носители. В новой работе они сосредоточились на другом механизме — влиянии кишечного микробиома на работу печени.
Как кишечные бактерии влияют на доставку лекарств
Ученые обнаружили, что бактерии кишечника взаимодействуют с клетками печени через желчные кислоты. Именно эти молекулы передают сигналы, которые влияют на активность клеток Купфера.
Исследователи использовали короткий курс антибиотиков, который изменял состав кишечной микрофлоры. В результате снижался уровень определенных желчных кислот, а клетки Купфера переходили в менее активное, условно «спящее» состояние. Благодаря этому они задерживали меньше наночастиц, и большее количество препарата попадало в опухоль. Такой подход почти вдвое увеличивал накопление химиотерапевтических наночастиц в опухолевой ткани.
Что показали эксперименты
Эффект оценивали на доклинических моделях рака толстой кишки, молочной железы, меланомы и рака поджелудочной железы. Во всех случаях после изменения микробиома опухоли росли медленнее, а продолжительность жизни увеличивалась по сравнению с моделями, которые не получали такого воздействия.
Чтобы убедиться, что результат связан именно с изменениями микробиома, а не с остаточным действием антибиотиков, ученые провели дополнительный эксперимент: они пересадили фекальную микробиоту от животных с измененной микрофлорой стерильным моделям, не используя антибиотики. После трансплантации исследователи получили аналогичный эффект, что подтвердило влияние кишечных бактерий на эффективность доставки препарата.
Перспективы
Ученые считают, что в будущем воздействие на микробиом может помочь повысить эффективность химиотерапии на основе наночастиц. Один из вариантов, как это будет применяться — короткие курсы антибиотиков, которые будут формировать состав микрофлоры, способствующий более эффективной доставке лекарств.
При этом речь пока идет о результатах доклинического исследования. Прежде чем подобный метод можно будет использовать в клинической практике, его безопасность и эффективность необходимо подтвердить в исследованиях с участием людей.