La bacteria que reside en su tracto digestivo, o su microbiota intestinal, puede desempeñar un papel importante en su capacidad de responder a los medicamentos de quimioterapia en la clínica, según un nuevo estudio realizado por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts. Publicado en Celda , el estudio de Marian Walhout, PhD, y sus colegas muestran que cuando un modelo de investigación común, el gusano redondo Caenorhabditis elega, se alimenta con una dieta de E. coli bacterias, los gusanos eran cien veces más sensibles al fármaco de quimioterapia floxuridina FUDR que los gusanos que fueron alimentados con diferentes bacterias. FUDR es un medicamento comúnmente utilizado para tratar el cáncer colorrectal.
Los médicos especialistas en cáncer han estado desconcertados durante mucho tiempo por cuán dramáticamente diferentes dos pacientes con la misma enfermedad pueden responder al mismo tratamiento, incluso en los casos en que los gemelos, que son genéticamente idénticos, tienen el mismo diagnóstico ". Dos gemelos, genéticamente idénticos, quetener cáncer colorrectal podría responder de manera muy diferente al mismo tratamiento debido a su microbioma ", dijo el Dr. Walhout, PhD, Presidente de Maroun Semaan en Investigación Biomédica, codirector del Programa de Biología de Sistemas y profesor de medicina molecular en la UMMS."Si podemos aprender cómo las bacterias afectan la eficacia o la toxicidad de las quimioterapias, no es difícil imaginar desarrollar una medicina personalizada basada en probióticos que pueda mejorar los beneficios clínicos de algunos tratamientos contra el cáncer".
Walhout y sus colegas usaron el humilde organismo modelo C. elegans , un gusano transparente y microscópico usado a menudo en estudios genéticos, como correlato del cáncer para determinar cómo las diferentes bacterias pueden aumentar o deprimir los medicamentos contra el cáncer. Alimentación C. elegans una dieta exclusiva de cualquiera E. coli o la bacteria Comamonas, Walhout luego expuso estos gusanos a diferentes medicamentos de quimioterapia para evaluar tanto los cambios en el fenotipo como el genotipo. Uno de estos medicamentos fue el antimetabolito FUDR, utilizado para tratar el cáncer de colon.
Gusanos alimentados con una dieta de E. coli eran mucho más sensibles al FUDR que los gusanos alimentados con Comamonas. Estos gusanos tenían descendencia muerta o eran completamente estériles, dependiendo de la cantidad de FUDR. Sin embargo, los gusanos alimentados con una dieta de Comamonas producían descendientes vivos a las mismas dosis.La dieta Comamonas tuvo que exponerse a una concentración de FUDR 100 veces mayor que los gusanos alimentados con E. coli para inducir la esterilidad.
Para producir este efecto, las bacterias necesitaban estar vivas para metabolizar activamente el medicamento o para producir un metabolito cuando se exponen a FUDR. "Porque estas son bacterias que ya están en su microbioma", dijo Aurian Garcia Gonzalez, MD / PhDcandidato en el laboratorio de Walhout, "cualquier píldora o tratamiento que tome por vía oral estaría expuesto a las bacterias y la eficacia del medicamento puede ser modulada por diferentes bacterias".
Las pantallas genéticas se utilizaron para determinar qué genes bacterianos son responsables de aumentar o disminuir la eficacia del fármaco en C. elegans . Esto le permitió a García González obtener información sobre los mecanismos moleculares responsables del tratamiento mejorado de FUDR mediante la identificación de mutantes bacterianos que mejoraron o disminuyeron la potencia del fármaco en el gusano.
"Este no es un modelo que demuestra indiscutiblemente un hallazgo terapéutico pero las implicaciones son bastante interesantes", dijo Walhout. "Usando el humilde gusano y las poderosas herramientas genéticas, potencialmente podemos usar probióticos para desarrollar un medicamento personalizado que pueda maximizarEl beneficio de algunos tratamientos de quimioterapia.
"Cualquier bacteria que se pueda alimentar a un gusano se puede analizar y cualquier medicamento que tenga un fenotipo observado se puede analizar", explicó Walhout. "Esto les brinda a los científicos un gran espacio para realizar pruebas debido a las miles de combinaciones de medicamentos y bacteriaseso podría ser probado "Esperamos que este estudio inspire a más personas a mirar este espacio y explorar el uso de nuestros hallazgos en entornos clínicos en el futuro".
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Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de la Universidad de Massachusetts . Original escrito por Jim Fessenden. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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