Könnten die Bakterien in unserem Darm helfen Behandlung von Krebs?

Unser Körper ist die Heimat von rund 39 Billionen Bakterien, wobei die meisten Leben in den Darm. Credit: Cancer Research UK

„Das mikrobiom ist ein großer Teil dessen, wer wir sind“, sagt Dr. Marios Giannakis.

„Wir haben mehr Mikroben in unserem Körper als menschliche Zellen, und doch sind wir noch nicht vollständig verstehen, die Rolle, die Sie in Gesundheit und Krankheit.“

Das mikrobiom ist eine Sammlung von Billionen von Mikroorganismen, spanning Bakterien, Pilze und Viren, die den menschlichen Körper nennen, zu Hause.

Giannakis, ein Arzt und Forscher am Dana-Farber Cancer Institute in Boston in den USA, ist unter denjenigen, die darüber nachdenken, wie diese Mikroben könnten gebunden werden, um Darm-Krebs.

Dies ist, weil ein Großteil unserer mikrobiom gefunden in den Darm, mit der Forschung, die darauf hindeutet, dass diese lebendigen Gemeinschaften könnte helfen, einige Krebsarten zu entwickeln. Das ist, warum Giannakis, und ein team von 12 anderen internationalen Experten, gegeben worden ist, bis zu £20 Millionen von Cancer Research UK ‚ s Grand Challenge-Schema, um mehr zu erfahren.

Darmbakterien können uns schützen

Bakterien machen den größten Teil der Darm mikrobiom und stehen im Mittelpunkt der Forschung, die es zu Krebs. Professor Emma Allen-Vercoe, ein weltweit führender Mikrobiologe von der University of Guelph in Kanada, verbrachte Ihre Karriere dem Studium dieser Organismen, mit Ihren frühen arbeiten einen Beitrag für die ersten Hinweise, dass Bakterien beteiligt sein könnten in der Darm-Krankheiten, einschließlich Krebs.

„Die unmittelbare Reaktion des Menschen haben, wenn Sie gesagt, dass Sie winzige Mikroben in Ihrem Darm ist, dass Sie Krankheit verursachen, und dass Sie brauchen, um es loszuwerden“, sagt Allen-Vercoe, die jetzt Teil der Grand-Challenge-team. „Aber Sie sind wirklich sehr schützend.“

Die Arten von Bakterien, schützen uns vor Schaden und wie Sie dies tun, ist jedoch ungewiss. „Es ist nicht so einfach wie, eine Infektion zu bekommen und krank werden“, sagt Sie, fügte hinzu, dass es nicht unbedingt nur ein Fall, dass ein Gleichgewicht von „guten“ und „schlechten“ Bakterien.

„Es ist mehr darüber, wie der Körper und andere Mikroben interagieren mit und Steuern „schlechte Bakterien“, um Sie zu neutralisieren.“

Als wenn das noch nicht kompliziert genug, zudem arbeiten Forscher daran, vor einer Kulisse, von der alle mikrobiom anders.

„Das macht es unglaublich schwer Muster zu finden, es sei denn, Sie betrachten zu enormen zahlen oder Patienten“, sagt Allen-Vercoe.

Bis jetzt gibt es einfach noch nicht die Mittel zu erforschen, das mikrobiom und seine Beziehung zu Krebs in der epischen Details, die es braucht.

„Wir haben alle arbeiten an diesem problem-in unserer eigenen Labors und Krankenhäusern“, erklärt Giannakis. „Wir haben studiert das Verhalten von Bakterien und Blick auf die microbiomes in Menschen, die Krebs haben. Es ist Dank der britischen öffentlichkeit für die Finanzierung dieser Anstrengungen, die wir bringen, alle diese einzelnen Stücke zusammen unter einem Dach zusammenarbeiten.“

Eine weltweite Partnerschaft

Das neu finanzierte team, geführt von Professoren Matthew Meyerson und Wendy Garrett, ist ebenso beeindruckend wie die Herausforderung, der Sie sich auf. Sie arbeiten an vielen verschiedenen Projekten, vom Lesen der DNA der Darmbakterien, die aus tausenden von Menschen zum ausführen einer klinischen Studie. Und Sie tun dies über Grenzen hinweg, mit Wissenschaftlern, ärzten und Patienten aus den Vereinigten Staaten, Kanada und Europa den Austausch von Ideen, Proben und vor allem, die Ergebnisse.

Nehmen Sie Allen-Vercoe Labor, nur eine Stunde und eine halbe Fahrt von Niagara Falls. Ihr team untersuchen Mikroben, wie Sie in kolorektalen cancerpatients, behandelt in Boston, und Sie wachsen in einer künstlichen Darm-Sie haben Sie genannt die „robo gut‘.

„Es stellt sich heraus können Sie nicht wachsen Mikroben aus dem Darm sehr leicht im Labor, also mussten wir einen anderen Weg, Sie zu studieren“, sagt Allen-Vercoe.

Der robo gut imitiert Natur mit einem speziellen tank genannt Bioreaktor. „Wir haben eine Reihe von Bioreaktor-Gefäße, ermöglicht die gesamte mikrobiom von einer person gut zu sein, gewachsen im Labor.“

Aber auch Bakterien interagieren eng mit einem gesunden Darm und Zellen des Immunsystems, so replizieren die menschlichen Bedingungen dieser Komponenten sind notwendig, auch. Professor Hans Clevers vom Hubrecht-Institut in den Niederlanden und ein weiteres Grand-Challenge-team-Mitglied, ist einer der weltweit führenden Anbieter im wachsenden miniaturisierten menschlichen Organen im Labor. Diese „organoids“ sind im wesentlichen Bälle der Darm-Zellen, in denen die form und die form, die Sie erwarten würden, um zu sehen, in der menschliche Darm aber Erwachsene in der lab.

Dank der großen Herausforderung, Clevers‘ organoids wird geflogen von den Niederlanden nach Kanada.

Credit: Cancer Research UK

Was wir schon wissen über das mikrobiom und Brustkrebs?

Allen-Vercoe, sagt Sie Wagen sich in „eine unbekannte Größe“. Aber in den letzten paar Jahrzehnten, Hinweise, sowohl aus dem Labor und der Klinik empfehlen das mikrobiom ist wichtig, um zu studieren. Und ein bestimmtes Bakterium ist gedacht, um eine herausragende Rolle spielen.

„Fusobacterium ist gefunden in und rund ein Drittel von Darmkrebs“, sagt Allen-Vercoe. Dieser link ist zu stark, um kein Zufall sein. Und Forschungs-Punkte, um lebensstil, der möglicherweise eine Rolle spielt, mit großen Studien, die zeigen, dass Fusobacteriaare mehr wahrscheinlich zu sein gefunden in diejenigen, die bestimmte Nahrungsmittel Essen.

„Menschen, die Sie konsumieren entzündliche Ernährung ein höheres Risiko haben, Fusobacterium-assoziierten Darm-Krebs“, erklärt Giannakis.

„Dieses Bakterium ist auch mehr Häufig vorhanden in Tumoren der rechten Seite des Dickdarms und Patienten mit Fusobacterium-positive Tumoren haben oft ein schlechteres Ergebnis.“

Dies deutet auf Bakterien im Darm helfen könnte, Krebs zu entwickeln und Fortschritte, aber was können wir dagegen tun? Gut, es gibt auch Hinweise darauf, dass sich das basteln mit dem mikrobiom im Menschen möglich ist.

„In einer anderen Studie, Gaben wir den Menschen mit einer C. difficile-Infektion ein ökosystem von ‚guten‘ Bakterien in einer Kapsel,“ sagt Allen-Vercoe, die spin-off-Unternehmen entwickelt Therapien, die zu einer Veränderung der Zusammensetzung der Bakterien im menschlichen Darm.

Zufälligerweise, zwei Patienten in dieser Studie hatten viel Fusobacteriumin Ihre mikrobiom, die fiel nach der Behandlung. „Das hat uns die Hoffnung, dass die Anwendung einer mikrobiom-Medikament könnte entfernen Sie einige von den „schlechten“ Bakterien in der Menschen mit Darmkrebs“, sagt Sie.

Es ist Zeit zu verstehen, dass diese Organismen Leben

„Diese Herausforderung ist der Versuch einer Antwort auf eine wirklich große Frage, die wir versucht haben zu beantworten, für fast 10 Jahre“, sagt Allen-Vercoe. „Wir haben gekämpft, das zu tun, vor allem, weil diese sind so schwer, Mikroben zu wachsen und zu verwalten.“

Aber jetzt-Technologie bietet eine Lösung. „Dank der Fortschritte in der robo Mut und organoids wir erforschen können, das mikrobiom, wie wir es uns gar nicht vor zu tun.“

Wissenschaftler am Dana Faber sind auch arbeiten an der Entwicklung neuer Medikamente, die möglicherweise in der Lage sein, zu zerstören einzelne „schlechte“ Bakterien. Und die Bibliothek von klinischen Proben wächst ständig.

„Wir planen, sammeln Tausende von Proben als Teil einer großen Studie.“, erklärt Giannakis. Dies könnte genug, Tumor-und mikrobiom-Proben auf die Jagd nach mustern.

Eine Letzte, faszinierende Komplikation beim Verständnis der Darm microbiome ist, es variiert zwischen den Nationen. Zum Glück, eine frühere Grand-Challenge-Projekt gesammelt hat Tumor-Proben aus aller Welt und bietet wertvollen Einblick in die verschiedenen microbiomes.

„Die Zusammenarbeit mit Sir Mike Stratton – team und das Studium Ihrer Proben können wir und schauen bei Tumoren in der ganzen Welt und wirklich begreifen, wie die microbiome änderungen mit lebensstil und die geographische Lage“, erklärt Giannakis.

Wie lange, bis die Patienten davon profitieren?

Das team erwarten Sie nicht, alle Antworten finden Sie in den nächsten paar Jahren. Das ist eine große Wissenschaft, Sie wissen, dass Sie in für die Langstrecke.

„Klar bestimmte Teile des Vorschlags haben unmittelbare Auswirkungen auf die Patienten als andere“, erklärt Giannakis. Er vermutet, dass einige der ersten Menschen zum nutzen sein könnte, der seine Patienten unter den lebenden ökosysteme, die von Allen-Vercoe.

„Patienten, die vor kurzem eine Operation zu entfernen, um die Darmkrebs bekommen wird, ein ökosystem mit über 40 verschiedenen Bakterien-Spezies ist“ Allen-Vercoe sagt. Die Hoffnung ist, dass diese ‚guten‘ Mikroben siedeln sich an und verdrängen die ‚bösen Jungs‘, und stoppen der Krebs kommt zurück.

„Es ist offensichtlich ein ambitionierter Vorschlag“, erklärt Giannakis. „Wir müssen bereit sein, für unsere Erkenntnisse, die uns in unerwartete Richtungen.“

Aber beide sind begierig, um loszulegen.