Кишечные бактерии могут сделать лекарства от рака неэффективными
В своём стремлении к персонализированной терапии большинство исследований сосредотачивалось на изучении того, как геном человека контролирует реакцию организма на различные медицинские препараты. Однако начинает появляется всё больше свидетельств того, что уникальная микробиота человека (совокупность бактерий и других микробов, живущих в его организме) может стать ключевым компонентом к определению того, будет ли эффективно работать медикамент или нет конкретно у этого пациента.
И недавно учёные получили доказательства того, что здоровые люди усваивают некоторые лекарственные препараты по-разному – всё зависит от их микробного состава. Исследователи представили свои данные в начале этого месяца на заседании американского общества по микробиологии в Новом Орлеане (American Society for Microbiology).
Бактерии, живущие в человеческом организме, поглощают любые питательные вещества, попадающиеся им на пути (будь это пища, съеденная человеком, или лекарство, которое он принял). Но подобная пищевая "универсальность" может стать и настоящей проблемой, если микроорганизмы метаболизируют лекарства в бесполезные или даже ядовитые вещества.
Вычислительный биолог Лия Гатри (Leah Guthrie) из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (Albert Einstein College of Medicine) изучала данные химиотерапевтического препарата иринотекана, который вызывает сильную диарею у некоторых пациентов.
Предыдущее исследование на мышах показало, что бактериальные ферменты — бета-глюкуронидаза (β-glucuronidases) – могут изменять химический состав иринотекана и других препаратов.
Гатри и её коллеги собрали фекальные образцы 20 здоровых людей. Затем они обрабатывали образцы иринотеканом, а потом оценивали вещества, производимые бактериями в этих образцах по мере того, как они взаимодействовали с лекарством.
Исследовательская группа обнаружила, что четыре образца содержали высокий уровень токсической формы иринотекана. Но также они не обнаружили никаких существенных различий между бактериальными видами, присутствовавшими во всех образцах.
Кроме того, специалисты проанализировали белки, производимые в фекальных образцах. Выяснилось, что в образцах людей с высоким бактериальным метаболизмом содержались штаммы, которые делали больше бета-глюкуронидаза. Эти люди также имели повышенный уровень белков, которые транспортируют сахар в клетки. Всё это даёт право предположить, что они будут более склонны поглощать токсичные вещества, у них также присутствует риск развития желудочно-кишечных нарушений.
Исследователи теперь планируют собрать образцы от людей с раком, которые вынуждены принимать иринотекан. Они хотят выяснить, как дело обстоит в этих условиях, говорит руководитель исследования Либуша Келли (Libusha Kelly), микробиолог из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна.
Это хороший шаг к пониманию того, как кишечно-бактериальные ферменты взаимодействуют с лекарствами, добавляет Мэттью Рединбо (Matthew Redinbo), структурный биолог из университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. Он также изучает действие иринотекана.
Исследователи определили десятки примеров кишечных бактерий, которые, по всей видимости, изменяют лечебные препараты, включая и те, которые предназначены для лечения болезни Паркинсона, говорит Эмили Балскус (Emily Balskus), биохимик из Гарвардского университета. По её мнению, бактериальное вмешательство может помочь объяснить, почему животные модели не всегда предсказывают, будет ли токсичен препарат для людей. Причина – у животных присутствуют отличные от нас микробы.
В конце концов, говорит она, в будущем медики могут изучать микробиоту человека, чтобы определить, будет ли конкретный препарат работать в их организме или нет. Если их кишечная микробиота окажется "проблемной", то врачи могут прописать ингибитор фермента или посоветовать им диету, которая обеспечивала бы бактериям альтернативным источником питания.
Примечательно, что учёные подозревают кишечные бактерии в создании религии. К слову, об их невероятном "могуществе" говорилось не раз: в частности, кишечные бактерии заставляют тараканов собираться в группы; они же могут помочь младенцам побороть последствия истощения и справиться с некоторыми заболеваниями.