Διεθνής και διεπιστημονική συνεργασία ανοίγει τον δρόμο για εξατομικευμένες θεραπείες καρκίνου
Μια πρωτοποριακή μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου Κύπρου, σε συνεργασία με κορυφαία πανεπιστήμια και ιατρικά ιδρύματα, όπως το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης, η Ιατρική Σχολή του Harvard και το MD Anderson Cancer Center του Πανεπιστημίου του Τέξας, δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Cancer Research, του American Association for Cancer Research.
Τίτλος Δημοσίευσης:
«Mathematical Modeling and Association Analysis Deciphers the Impact of the Gut Microbiome on Cancer Immunotherapy»
(«Μαθηματική Μοντελοποίηση και Ανάλυση Συσχετίσεων Αποκρυπτογραφούν την Επίδραση του Μικροβιώματος του Εντέρου στην Ανοσοθεραπεία του Καρκίνου»)
Η μελέτη αυτή διερευνά τον ρόλο του εντερικού μικροβιώματος στην αποτελεσματικότητα της αντικαρκινικής ανοσοθεραπείας και διεκπεραιώθηκε με επικεφαλής τους:
Δρ. Τριαντάφυλλο Στυλιανόπουλο (Εργαστήριο Βιοφυσικής του Καρκίνου, Πανεπιστήμιο Κύπρου), Dr. Rakesh K. Jain (Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School), Dr. Lance L. Munn (Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School), Dr. Jennifer A. Wargo (MD Anderson Cancer Center). Πρώτοι συγγραφείς στην εν λόγω δημοσίευση είναι οι μεταδιδακτορικοί ερευνητές του Πανεπιστημίου Κύπρου και μέλη τους Εργαστηρίου Βιοφυσικής του Καρκίνου, Δρ. Ανδρέας Χατζηγεωργίου και Δρ. Κωνσταντίνος Χάρκος.
Η ερευνητική ομάδα βασίστηκε σε προηγούμενα ευρήματα, και εστίασε στο πώς η σύνθεση του εντερικού μικροβιώματος επηρεάζει την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού και, συνεπώς, την αποτελεσματικότητα της ανοσοθεραπείας στον καρκίνο. Κεντρικό επιστημονικό ζητούμενο αποτελεί η κατανόηση της λειτουργίας των μικροβίων του εντέρου και των βιολογικών μηχανισμών που ενισχύουν ή παρεμποδίζουν την ικανότητα του ανοσοποιητικού συστήματος να αναγνωρίζει και να εξουδετερώνει τα καρκινικά κύτταρα. Για την προσέγγιση των κρίσιμων επιστημονικών ερωτημάτων, εφαρμόστηκε ένα καινοτόμο υβριδικό μοντέλο που συνδυάζει μαθηματική μοντελοποίηση, και στατιστική ανάλυση, αξιοποιώντας δεδομένα από προκλινικές και κλινικές μελέτες. Το υπολογιστικό αυτό μοντέλο προσομοιάζει τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και την εξέλιξη του όγκου υπό την επίδραση διαφορετικών συνθέσεων του εντερικού μικροβιώματος. Σε αντίθεση με αποκλειστικά πειραματικές μελέτες, αυτό το υβριδικό υπολογιστικό μοντέλο επιτρέπει την πρόβλεψη της αποτελεσματικότητας της θεραπείας συνυπολογίζοντας την επίδραση του εντερικού μικροβιώματος σε διάφορα σενάρια που δεν είναι εφικτό να δοκιμαστούν άμεσα στο εργαστήριο ή σε ασθενείς.
Η μελέτη κατέδειξε ότι το μικροβίωμα του εντέρου επηρεάζει καθοριστικά δύο βασικούς μηχανισμούς της ανοσοαπόκρισης: τον ρυθμό ενεργοποίησης των κυττάρων του ανοσοποιητικού και την ικανότητα εξουδετέρωσης των καρκινικών κυττάρων από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού. Συγκεκριμένες οικογένειες μικροβίων είτε ενισχύουν είτε περιορίζουν αυτές τις λειτουργίες, οδηγώντας σε βελτιωμένη ή όχι ανταπόκριση στην ανοσοθεραπεία. Μέσω της μελέτης κατέστη δυνατό να εντοπιστούν οικογένειες μικροβίων που σχετίζονται θετικά ή αρνητικά με τους συγκεκριμένους μηχανισμούς, πράγμα που δεν είναι εφικτό με συνήθη πειράματα.
H ταυτοποίηση μικροβιακών βιοδεικτών μπορεί να επιτρέψει την πρόβλεψη της ανταπόκρισης στη θεραπεία. Τα ευρήματα ενισχύουν την προοπτική ένταξης της μικροβιακής ανάλυσης στην κλινική πράξη, συμβάλλοντας σε πιο στοχευμένες, ασφαλείς και αποτελεσματικές θεραπευτικές επιλογές.
Η επόμενη φάση επικεντρώνεται στην κλινική επιβεβαίωση του υπολογιστικού μοντέλου σε ευρύτερο πληθυσμό ασθενών, ώστε να τεκμηριωθεί η αξιοπιστία και η εφαρμοσιμότητά του.
Αναλυτικά τα αποτελέσματα της μελέτης μπορούν να βρεθούν στον σύνδεσμο:
https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-24-2232
Περισσότερες πληροφορίες για τις δραστηριότητες του Εργαστηρίου Βιοφυσικής του Καρκίνου μπορείτε να βρείτε στον σύνδεσμο:
https://www.ucy.ac.cy/cancer-biophysics/the-lab/
Η διεπιστημονική, διατμηματική και διεθνής φύση της μελέτης, με τη συνεργασία ερευνητών από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Κύπρο, επιβεβαιώνει το δυναμικό αυτής της προσέγγισης να μεταμορφώσει το μέλλον της αντικαρκινικής θεραπείας, προσφέροντας πιο στοχευμένες, αποτελεσματικές και ασφαλείς θεραπευτικές λύσεις.
Νέα μελέτη του Πανεπιστημίου Κύπρου αναδεικνύει τον ρόλο του μικροβιώματος στην ανοσοθεραπεία
Διεθνής και διεπιστημονική συνεργασία ανοίγει τον δρόμο για εξατομικευμένες θεραπείες καρκίνου
Μια πρωτοποριακή μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου Κύπρου, σε συνεργασία με κορυφαία πανεπιστήμια και ιατρικά ιδρύματα, όπως το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης, η Ιατρική Σχολή του Harvard και το MD Anderson Cancer Center του Πανεπιστημίου του Τέξας, δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Cancer Research, του American Association for Cancer Research.
Τίτλος Δημοσίευσης:
«Mathematical Modeling and Association Analysis Deciphers the Impact of the Gut Microbiome on Cancer Immunotherapy»
(«Μαθηματική Μοντελοποίηση και Ανάλυση Συσχετίσεων Αποκρυπτογραφούν την Επίδραση του Μικροβιώματος του Εντέρου στην Ανοσοθεραπεία του Καρκίνου»)
Η μελέτη αυτή διερευνά τον ρόλο του εντερικού μικροβιώματος στην αποτελεσματικότητα της αντικαρκινικής ανοσοθεραπείας και διεκπεραιώθηκε με επικεφαλής τους:
Δρ. Τριαντάφυλλο Στυλιανόπουλο (Εργαστήριο Βιοφυσικής του Καρκίνου, Πανεπιστήμιο Κύπρου), Dr. Rakesh K. Jain (Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School), Dr. Lance L. Munn (Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School), Dr. Jennifer A. Wargo (MD Anderson Cancer Center). Πρώτοι συγγραφείς στην εν λόγω δημοσίευση είναι οι μεταδιδακτορικοί ερευνητές του Πανεπιστημίου Κύπρου και μέλη τους Εργαστηρίου Βιοφυσικής του Καρκίνου, Δρ. Ανδρέας Χατζηγεωργίου και Δρ. Κωνσταντίνος Χάρκος.
Η ερευνητική ομάδα βασίστηκε σε προηγούμενα ευρήματα, και εστίασε στο πώς η σύνθεση του εντερικού μικροβιώματος επηρεάζει την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού και, συνεπώς, την αποτελεσματικότητα της ανοσοθεραπείας στον καρκίνο. Κεντρικό επιστημονικό ζητούμενο αποτελεί η κατανόηση της λειτουργίας των μικροβίων του εντέρου και των βιολογικών μηχανισμών που ενισχύουν ή παρεμποδίζουν την ικανότητα του ανοσοποιητικού συστήματος να αναγνωρίζει και να εξουδετερώνει τα καρκινικά κύτταρα. Για την προσέγγιση των κρίσιμων επιστημονικών ερωτημάτων, εφαρμόστηκε ένα καινοτόμο υβριδικό μοντέλο που συνδυάζει μαθηματική μοντελοποίηση, και στατιστική ανάλυση, αξιοποιώντας δεδομένα από προκλινικές και κλινικές μελέτες. Το υπολογιστικό αυτό μοντέλο προσομοιάζει τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και την εξέλιξη του όγκου υπό την επίδραση διαφορετικών συνθέσεων του εντερικού μικροβιώματος. Σε αντίθεση με αποκλειστικά πειραματικές μελέτες, αυτό το υβριδικό υπολογιστικό μοντέλο επιτρέπει την πρόβλεψη της αποτελεσματικότητας της θεραπείας συνυπολογίζοντας την επίδραση του εντερικού μικροβιώματος σε διάφορα σενάρια που δεν είναι εφικτό να δοκιμαστούν άμεσα στο εργαστήριο ή σε ασθενείς.
Η μελέτη κατέδειξε ότι το μικροβίωμα του εντέρου επηρεάζει καθοριστικά δύο βασικούς μηχανισμούς της ανοσοαπόκρισης: τον ρυθμό ενεργοποίησης των κυττάρων του ανοσοποιητικού και την ικανότητα εξουδετέρωσης των καρκινικών κυττάρων από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού. Συγκεκριμένες οικογένειες μικροβίων είτε ενισχύουν είτε περιορίζουν αυτές τις λειτουργίες, οδηγώντας σε βελτιωμένη ή όχι ανταπόκριση στην ανοσοθεραπεία. Μέσω της μελέτης κατέστη δυνατό να εντοπιστούν οικογένειες μικροβίων που σχετίζονται θετικά ή αρνητικά με τους συγκεκριμένους μηχανισμούς, πράγμα που δεν είναι εφικτό με συνήθη πειράματα.
H ταυτοποίηση μικροβιακών βιοδεικτών μπορεί να επιτρέψει την πρόβλεψη της ανταπόκρισης στη θεραπεία. Τα ευρήματα ενισχύουν την προοπτική ένταξης της μικροβιακής ανάλυσης στην κλινική πράξη, συμβάλλοντας σε πιο στοχευμένες, ασφαλείς και αποτελεσματικές θεραπευτικές επιλογές.
Η επόμενη φάση επικεντρώνεται στην κλινική επιβεβαίωση του υπολογιστικού μοντέλου σε ευρύτερο πληθυσμό ασθενών, ώστε να τεκμηριωθεί η αξιοπιστία και η εφαρμοσιμότητά του.
Αναλυτικά τα αποτελέσματα της μελέτης μπορούν να βρεθούν στον σύνδεσμο:
https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-24-2232
Περισσότερες πληροφορίες για τις δραστηριότητες του Εργαστηρίου Βιοφυσικής του Καρκίνου μπορείτε να βρείτε στον σύνδεσμο:
https://www.ucy.ac.cy/cancer-biophysics/the-lab/
Η διεπιστημονική, διατμηματική και διεθνής φύση της μελέτης, με τη συνεργασία ερευνητών από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Κύπρο, επιβεβαιώνει το δυναμικό αυτής της προσέγγισης να μεταμορφώσει το μέλλον της αντικαρκινικής θεραπείας, προσφέροντας πιο στοχευμένες, αποτελεσματικές και ασφαλείς θεραπευτικές λύσεις.
