Eine ballaststoffreiche Ernährung kann das Ansprechen von Melanompatienten auf die Immuntherapie verbessern

Eine ballaststoffreiche Ernährung kann einigen Menschen, die wegen Melanomen behandelt werden, helfen, auf eine Immuntherapie zu reagieren, indem sie das Darmmikrobiom beeinflusst, so eine neue Studie, die von Forschern des Zentrums für Krebsforschung am National Cancer Institute (NCI), einem Teil des National Cancer Institute, durchgeführt wurde Institute of Health und das MD Anderson Cancer Center der University of Texas. Die Ergebnisse der Studie, in der sowohl Menschen mit Melanomen als auch Mausmodelle der Krankheit analysiert wurden, erschienen am 24. Dezember 2021 in Science .

Von den Patienten mit fortgeschrittenem Melanom, die sich einer Immuntherapie mit Immun-Checkpoint-Blockern unterzogen, überlebten diejenigen, die täglich mindestens 20 Gramm Ballaststoffe zu sich nahmen, am längsten, ohne dass ihre Krankheit fortschritt. Im Gegensatz dazu schien die Verwendung probiotischer Nahrungsergänzungsmittel die Wirksamkeit von Immun-Checkpoint-Blocker-Regimen etwas zu verringern. Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die typischerweise als Nahrungsergänzungsmittel zur Verbesserung der Darmgesundheit konsumiert werden.

„Die Daten deuten darauf hin, dass man auf die Zusammensetzung der Darmmikrobiota abzielen und die Fähigkeit des Patienten beeinflussen kann, auf eine Immuntherapie anzusprechen“, sagte Dr. Giorgio Trinchieri, Leiter des Labors für integrative Krebsimmunologie im Zentrum für Krebsforschung des NCI, einem der die Co-Leiter der Studie. „Eine ballaststoffreiche Ernährung wie Obst, Gemüse und Hülsenfrüchte kann Ihre Fähigkeit verbessern, auf eine Immuntherapie anzusprechen.“

Die Immuntherapie mit Immun-Checkpoint-Blockern trägt dazu bei, die natürliche Fähigkeit des Immunsystems wiederherzustellen, Tumorzellen zu erkennen und abzutöten. Diese Medikamente haben das Melanom transformiert und die Lebenserwartung einiger Menschen mit fortgeschrittener Erkrankung manchmal um Jahre verlängert. Bei vielen Patienten können Immun-Checkpoint-Blocker jedoch das Wachstum ihrer Tumore nicht stoppen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Zusammensetzung der Bakterien im Darm das Ansprechen auf eine Immuntherapie beeinflussen kann.

„Die Frage ist, können wir die Zusammensetzung der Bakterienart im Darm verändern und die Reaktionsfähigkeit des Patienten verbessern?“ sagte Dr. Trinchieri.

In einer früheren Studie zeigten Dr. Trinchieri und eine andere Gruppe von Mitarbeitern, dass einige Melanompatienten, die anfangs nicht auf die Behandlung mit einem Immun-Checkpoint-Blocker ansprachen, auf eine Stuhltransplantation von einem Patienten ansprachen, der auf das Medikament angesprochen hatte. Die Stuhltransplantation, so schlussfolgerten sie, hatte verschiedene Darmbakterien eingeführt, die es Immunzellen leichter machten, in ihre Tumore einzudringen und sie abzutöten.

„Es hat sich auch gezeigt, dass die Aufnahme von Ballaststoffen und die Verwendung probiotischer Nahrungsergänzungsmittel die Zusammensetzung der Darmbakterien beeinflussen. Immer mehr Krebspatienten nehmen probiotische Nahrungsergänzungsmittel ein, um ihre Darmgesundheit zu verbessern, aber es ist wenig darüber bekannt, wie Probiotika – die im Wesentlichen die Ökologie der Darmbakterien verändern – die Reaktion der Immuntherapie beeinflussen“, sagte er.

Der Zusammenhang zwischen Ballaststoffaufnahme und Immuntherapie-Ansprechen war ebenfalls unklar. Eine kürzlich durchgeführte Studie unter der Leitung von Romina Goldszmid, Ph.D., ebenfalls vom Zentrum für Krebsforschung des NCI, zeigte jedoch, dass Mäuse, die mit einer pektinreichen Ernährung gefüttert wurden, einer Faser, die in Äpfeln reichlich vorhanden ist, in der Lage waren, das Tumorwachstum durch Aktivierung von Immunzellen und Reprogrammierung der Tumormikroumgebung.

In der neuen Studie untersuchten Dr. Trinchieri und die Studienleiter Carrie R. Daniel, Ph.D., MPH, und Jennifer A. Wargo, MD, vom MD Anderson Cancer Center der University of Texas, und ihre Mitarbeiter die Zusammensetzung von fäkalen Mikroorganismen (der Darmmikrobiota), Ernährungsgewohnheiten und Verwendung von probiotischen Nahrungsergänzungsmitteln bei Patienten, die wegen eines fortgeschrittenen Melanoms mit Immun-Checkpoint-Blockern behandelt wurden.

Von den 128 Patienten, deren Aufnahme von Ballaststoffen bekannt war, lebten diejenigen, die angaben, mindestens 20 Gramm Ballaststoffe pro Tag zu konsumieren (eine Menge, die die Forscher für die Zwecke dieser Studie als „ausreichend“ bezeichneten) länger, ohne dass ihre Krebserkrankung fortschreitet, als diejenigen, die weniger Ballaststoffe konsumiert. Jede Erhöhung der täglichen Ballaststoffzufuhr um 5 Gramm entsprach einem um 30 % geringeren Risiko für das Fortschreiten der Krankheit.

Die Forscher untersuchten auch den Einfluss von Ballaststoffen auf das Ansprechen auf die Behandlung mit Anti-PD-1-Medikamenten, einer Kategorie von Immun-Checkpoint-Blockern, in Mausmodellen für Melanome. Um die verschiedenen Diäten der Melanompatienten nachzuahmen, fütterten sie die Mäuse entweder mit einer ballaststoffreichen oder einer ballaststoffarmen Diät, injizierten den Mäusen Melanomzellen und behandelten die Mäuse dann mit einer Anti-PD-1-Therapie. Mäuse, denen die ballaststoffreiche Diät verabreicht wurde, hatten nach der Anti-PD-1-Behandlung ein verzögertes Tumorwachstum im Vergleich zu Mäusen, die die ballaststoffarme Diät erhielten.

Anschließend wiederholten die Forscher die Experimente an keimfreien Mäusen, also an Mäusen, die keine Bakterien im Darm haben.

„Bei keimfreien Mäusen hatte die Ernährung keinen Einfluss auf das Ansprechen der Immuntherapie“, sagte Dr. Trinchieri. „Das deutet darauf hin, dass die Ernährung die Reaktion auf die Immun-Checkpoint-Therapie beeinflusst, indem sie die Zusammensetzung der Darmmikrobiota verändert.“

Dr. Trinchieri stellte fest, dass ein möglicher Mechanismus, durch den Ballaststoffe ihre positive Wirkung entfalten, darin besteht, die Bakterienarten im Darm, wie Ruminococcaceae, zu erhöhen, die hohe Mengen bestimmter kurzkettiger Fettsäuren mit Antitumorwirkung produzieren.

„Wir haben bei Mäusen, die mit einer ballaststoffreichen Ernährung gefüttert wurden, einen Anstieg einer dieser kurzkettigen Fettsäuren, Propionat, beobachtet“, sagte Dr. Trinchieri. „Außerdem hatten Patienten, deren Krebs auf eine Immuntherapie ansprach, eine größere Menge an Ruminococcaceae-Bakterien in ihrer Darmmikrobiota als diejenigen, die nicht auf die Therapie ansprachen.“

Die Forscher untersuchten auch die Auswirkungen von Probiotika auf Darmbakterien im Mausmodell des Melanoms. Mäuse, denen Probiotika verabreicht wurden, sprachen weniger auf die Behandlung mit Anti-PD-L1-Medikamenten an und entwickelten größere Tumoren als Kontrollmäuse. Weitere Analysen zeigten, dass Mäuse, die mit Probiotika gefüttert wurden, weniger tumortötende Immunzellen aufwiesen, was auf eine geschwächte Immunantwort hindeutet.

In der Humanstudie gaben fast ein Drittel der Patienten an, im letzten Monat ein probiotisches Nahrungsergänzungsmittel eingenommen zu haben. Obwohl die Forscher feststellten, dass die geringe Stichprobengröße und die Vielfalt der von den Patienten verwendeten Probiotika es schwierig machten, endgültige Schlussfolgerungen über den Zusammenhang zwischen der Verwendung von Probiotika und der Reaktion auf Immun-Checkpoint-Blocker zu ziehen, stellten sie fest, dass Patienten mit den höchsten Mengen an Ballaststoffen ohne probiotische Verwendung am längsten überlebt.

„Der Einfluss von Ballaststoffen und Probiotika auf die Darmmikrobiota ist nur ein Teil des Gesamtbildes“, warnte Dr. Trinchieri. „Viele Faktoren können die Fähigkeit eines Melanompatienten beeinflussen, auf eine Immuntherapie anzusprechen. Aus diesen Daten scheint jedoch die Mikrobiota einer der dominierenden Faktoren zu sein. Die Daten deuten auch darauf hin, dass es für Krebspatienten, die eine Immuntherapie erhalten, wahrscheinlich besser ist, keine kommerziell erhältlichen Probiotika zu verwenden.“

Er stellte fest, dass größere Studien gerechtfertigt seien und andere Krebsarten als Melanome einschließen sollten.

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Quelle: National Cancer Institute