Krebszellen sind komfortable Oasen für Bakterien. Diese Schlussfolgerung ergibt sich aus einer strengen Untersuchung von über 1.000 tumor-Proben von verschiedenen menschlichen Krebsarten. Die Studie, geleitet von den Forschern am Weizmann Institute of Science, gefunden Bakterien Leben in den Zellen aller Krebs-Arten—von Gehirn bis Knochen, um Brustkrebs—und sogar identifiziert einzigartigen Populationen von Bakterien mit Wohnsitz in jede Art von Krebs. Die Forschung deutet darauf hin, dass das Verständnis der Beziehung zwischen einer Krebszelle und seiner „mini-mikrobiom“ kann helfen, vorherzusagen, die potenzielle Wirksamkeit von bestimmten Behandlungen, oder auf Möglichkeiten der Manipulation dieser Bakterien zu verstärken, die Aktionen der Anti-Krebs-Behandlungen in der Zukunft. Die Ergebnisse dieser Studie wurden veröffentlicht in Science.
Vor einigen Jahren, Dr. Ravid Straussman der vom Institut der Molekularen Zellbiologie-Abteilung hatte entdeckt, dass Bakterien lauern in der menschlichen Pankreas-tumor-Zellen; diese Bakterien wurden gezeigt, zum Schutz von Krebszellen von der Chemotherapie Drogen durch „Verdauung“ und Inaktivierung dieser Medikamente. Wenn auch andere Studien fanden Bakterien, die in tumor-Zellen, Straussman und sein team gefragt, ob eine solche hosting könnte die Regel sein, nicht die Ausnahme. Finden Sie heraus, dres. Deborah Nejman und Ilana Livyatan in Straussman Gruppe und Dr. Garold Fuks von der Physik Komplexer Systeme Abteilung arbeitete zusammen mit einem team von Onkologen und Forschern auf der ganzen Welt. Die Arbeit wurde auch unter der Leitung von Dr. Noam Shental der Mathematik und dem Computer Science Department der Open University of Israel.
Letztlich würde das team produzieren Sie eine detaillierte Studie beschreibt, in hoher Auflösung, die Bakterien Leben in diesen Krebs—, Gehirn -, Knochen -, Brust -, Lungen -, Eierstock -, Pankreas -, Dickdarm-und Melanom. Sie entdeckten, dass jede einzelne Tumorart, vom Gehirn bis Knochen, hegte Bakterien, und dass verschiedene Krebsarten Hafen verschiedene Bakterienarten. Es war der Brustkrebs jedoch, dass die höchste Anzahl und Vielfalt von Bakterien. Das team zeigte, dass es viele weitere Bakterien in Brusttumoren im Vergleich zu normalem Brustgewebe um die Tumoren, und die Tatsache, dass einige Bakterien wurden bevorzugt gefunden in das Tumorgewebe eher als im normalen Gewebe der Umgebung.
Ankommen, diese Ergebnisse, die das team überwinden musste, um einige Herausforderungen mit sich. Zum einen, die Masse der Bakterien im tumor sample ist relativ klein, und die Forscher mussten Wege finden, um den Fokus auf diesen winzigen Zellen, innerhalb der Zellen. Sie hatte auch zu beseitigen mögliche äußere Kontamination. Zu diesem Zweck werden Sie verwendet Hunderte von negativ-Kontrollen und erstellt eine Reihe von computational-Filter zu löschen, die Spuren von Bakterien, die haben könnte, kommen von außerhalb der Tumorproben.
Das team war in der Lage zu wachsen Bakterien, die direkt aus menschlichen Tumoren der Brust, und Ihre Ergebnisse bewiesen, dass die gefundenen Bakterien in diesen Tumoren noch am Leben sind. – Elektronen-Mikroskopie die Visualisierung dieser Bakterien gezeigt, dass Sie lieber nestle bis in eine bestimmte Position innerhalb der Krebs-Zellen—in der Nähe des Zellkerns.
Unterschiedliche Zellen für verschiedene Bakterien
Das team berichtete auch, dass Bakterien nicht nur in Krebszellen, sondern auch Zellen des Immunsystems, die sich im inneren Tumoren. „Einige dieser Bakterien werden konnte, die Verbesserung der Anti-Krebs-Immunantwort, während andere sein könnte verdrängt werden—ein Befund, der möglicherweise besonders relevant für das Verständnis der Wirksamkeit von bestimmten Immuntherapien“, sagt Straussman. In der Tat, wenn das team verglich die Bakterien aus den Gruppen der Melanom-Proben fanden Sie, dass verschiedene Bakterien angereichert wurden, die in jenen Melanom-Tumoren antwortete, dass die Immuntherapie im Vergleich zu denen, die hatte eine schlechte Reaktion.
Straussman denkt, dass die Studie können Sie auch damit beginnen, zu erklären, warum einige Bakterien, wie Krebs-Zellen, und warum jeder Krebs hat seine eigene typische mikrobiom: Die Unterschiede offenbar nach unten kommen, um die Wahl der Annehmlichkeiten, die in jeder Art von tumor-Zell-Umgebung. Das heißt, die Bakterien können sich live über bestimmte Stoffwechselprodukte, die überproduziert durch oder gespeichert in bestimmten tumor-Arten. Zum Beispiel, wenn das team verglich die Bakterien in Tumoren von Rauchern mit denen von Patienten, die nie geraucht hatte, fanden Sie Abweichungen. Diese Unterschiede standen mehr deutlich, wenn die Forscher verglichen die Gene von diesen zwei Gruppen von Bakterien: die von den Rauchern an Lungenkrebs-Zellen hatten mehr Gene, die für die Metabolisierung von Nikotin, Toluol, phenol und andere Chemikalien gefunden im Zigarettenrauch.
Zusätzlich zu zeigen, dass einige der häufigsten Krebsarten Tierheim einzigartigen Populationen von Bakterien in Ihren Zellen, die Forscher glauben, dass die Methoden, die Sie entwickelt haben, zu identifizieren Signatur microbiomes mit jeden Krebs-Typ kann nun verwendet werden, um Antworten auf einige wichtige Fragen über die Rolle dieser Bakterien spielen: Sind die Bakterien Trittbrettfahrer auf der Krebs-Zelle, die überschüssigen Metaboliten oder bieten Sie eine Dienstleistung an die Zelle? In welchem Stadium haben Sie Ihren Wohnsitz? Wie kann Sie fördern oder behindern das Wachstum des Tumors? Was sind die Auswirkungen, die Sie auf Antwort auf eine Vielzahl von Anti-Krebs-Behandlungen?