تعامل میکروبیوتای پوست با سیستم ایمنی در مبارزه با سرطان

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در حین مطالعه یک نوع باکتری که روی پوست سالم هر انسان زندگی می کند، محققان دانشگاه استنفورد و یکی از همکارانش ممکن است به یک راه قدرتمند جدید برای مبارزه با سرطان دست پیدا کنند.

پس از مهندسی ژنتیکی باکتری به نام استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس برای تولید آنتی ژن تومور (پروتئینی منحصر به فرد تومور که قادر به تحریک سیستم ایمنی است)، باکتری های زنده را روی پوست موش های مبتلا به سرطان اعمال کردند. پاسخ ایمنی حاصل به اندازه کافی قوی بود که حتی یک نوع تهاجمی سرطان متاستاتیک پوست را بدون ایجاد التهاب از بین برد.

تحقیقات آنها به صورت آنلاین در 13 آوریل در Science منتشر شد.

میلیون ها باکتری، قارچ و ویروس در سطح پوست سالم زندگی می کنند. این مستعمره های دوستدار نقش مهمی در حفظ سد پوستی و جلوگیری از عفونت دارند، اما ناشناخته های زیادی درباره نحوه تعامل میکروبیوتای پوست با سیستم ایمنی میزبان وجود دارد. به عنوان مثال، استاف اپیدرمیدیس که در بین باکتری های مستعمره کننده منحصربه فرد است، تولید سلول های ایمنی قوی به نام سلول های CD8 T - سلول های (قاتل) مسئول مبارزه با عفونت های شدید یا سرطان را تحریک می کند.

محققان نشان دادند که با وارد کردن یک آنتی ژن تومور در اپیدرمیدیس استاف، می توانند سیستم ایمنی موش را فریب دهند تا سلول های CD8 T را که آنتی ژن انتخابی را هدف قرار می دهند، تولید کند. این سلول ها در سرتاسر موش ها حرکت می کردند و هنگامی که با یک تومور مشابه مواجه می شدند، به سرعت تکثیر می شدند و رشد تومور را به شدت کاهش می دادند یا تومورها را کاملاً خاموش می کردند.

فیشباخ گفت: تماشای ناپدید شدن آن تومورها - به ویژه در محلی دور از محل استفاده از باکتری - تکان دهنده بود. مدتی طول کشید تا باور کنیم که این اتفاق می افتد.

فیشباخ و تیمش تلاش برای مبارزه با سرطان را آغاز نکردند. آنها می خواستند به یک سوال اساسی تر پاسخ دهند: چرا ارگانیسم میزبان انرژی را در ساخت سلول های T که برای حمله به باکتری های مستعمره کننده مفید طراحی شده اند، هدر می دهد؟ به خصوص که این سلول های T (آنتی ژن خاص) هستند، به این معنی که هر سلول T یک homing receptor دارد که با یک قطعه از باکتری که آن را فعال کرده است مطابقت دارد.

حتی عجیب تر، سلول های CD8 T ناشی از استاف اپیدرمیدیس طبیعی باعث التهاب نمی شوند. در واقع، به نظر می رسد که آنها هیچ کاری انجام نمی دهند. فیشباخ گفت: اکثر دانشمندان فکر می کردند سلول های T ناشی از کلونیست ها باید اساساً با سلول های T معمولی متفاوت باشند، زیرا به جای سفر در سراسر بدن برای شکار هدف خود، به نظر می رسید درست زیر سطح پوست می مانند و به نوعی برنامه ریزی شده بودند تا صلح بین باکتری ها و میزبان را حفظ کنند.

برای آزمایش اینکه آیا این سلول های CD8 T ناشی از مستعمره ها می توانند مانند سلول های T کشنده معمولی رفتار کنند، محققان یک سویه از استاف اپیدرمیدیس را برای تولید آنتی ژن متفاوتی مهندسی کردند - آنتی ژنی که سلول های T خاص برای یک مدل تومور معمولاً مورد مطالعه را در موش تولید می کند.

آنها به طور ژنتیکی قطعه کوچکی از DNA را که بخشی از پروتئینی به نام اووالبومین ovalbumin را کد می کند، روی سطح استاف اپیدرمیدیس پیوند زدند. آنها اووالبومین را انتخاب کردند زیرا در بسیاری از خطوط تومور موش که معمولاً مورد مطالعه قرار می گیرند، از جمله نوعی ملانوم تهاجمی مهندسی شده است، و بنابراین می تواند به عنوان یک آنتی ژن تومور در انواع مختلف سرطان عمل کند.

در مرحله بعد، دانشمندان از باکتری های دستکاری شده ژنتیکی روی موش های سالم استفاده کردند. از آنجایی که استاف اپیدرمیدیس یک استعمار کننده پوست کارآمد است، آنها نیازی به تمیز کردن یا تراشیدن خز حیوانات نداشتند، بلکه فقط باکتری ها را روی سر آنها می مالیدند. همانطور که انتظار می رفت، کلونیزاسیون هیچ التهاب یا عفونتی ایجاد نکرد.