कैंसर में गट बैक्टीरिया की भूमिका को डिकोड करना

पिछले अध्ययनों ने चूहों में परिवर्तित गट माइक्रोबायोम और कैंसर के बीच संबंध दिखाया है। मजबूत एंटीबायोटिक दवाओं के साथ उपचार के कारण आंत माइक्रोबायोटा का विघटन स्तन कैंसर के विकास को तेज करता है, जबकि विशिष्ट बैक्टीरिया के साथ पूरकता का सुरक्षात्मक प्रभाव होता है (

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गट माइक्रोबायोम के एंटीकैंसर प्रभाव विभिन्न तंत्रों के माध्यम से होते हैं जैसे प्रतिरक्षा कोशिका विकास और परिपक्वता को सुगम बनाकर जन्मजात (जन्मजात) प्रतिरक्षा को बढ़ाना और प्रतिरक्षा कोशिकाओं की घुसपैठ और कैंसर को मारने की क्षमता में वृद्धि करके अनुकूली (अधिग्रहीत) प्रतिरक्षा को बढ़ाना। एक अन्य तंत्र आहार फाइबर से शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) का उत्पादन होता है। एक ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्य करके, SCFA प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय करते हैं

इसके विपरीत, हानिकारक जीवाणुओं की अतिवृद्धि आंत के अस्तर की पारगम्यता को बढ़ाकर कैंसर के विकास को बढ़ावा दे सकती है, जो बदले में पुरानी सूजन की ओर ले जाती है – एक अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त कैंसर-पूर्वगामी स्थिति।

एक अन्य कैंसर को बढ़ावा देने वाला तंत्र विषाक्त पदार्थों का उत्पादन हो सकता है जो आंत कोशिकाओं के डीएनए को नुकसान पहुंचाते हैं, उनके कैंसर के परिवर्तन में योगदान करते हैं। इसके अतिरिक्त, कैंसर कोशिकाओं की मदद से प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कमजोर होती है।

क्या गट माइक्रोबायोम एक कैंसर बायोमार्कर हो सकता है

गट माइक्रोबायोम में परिवर्तन गैस्ट्रिक, अग्न्याशय, यकृत और से जुड़े हुए हैं कोलोरेक्टल कैंसर. गट माइक्रोबायोम और कैंसर के बीच संबंध केवल पाचन तंत्र तक ही सीमित नहीं है – इसे फेफड़े और कैंसर में भी देखा गया है स्तन कैंसर.

हालांकि, पेट में मौजूद लाखों बैक्टीरिया के साथ, इसकी जटिलता की जांच करना आसान नहीं है। बैक्टीरियल कल्चर परीक्षण जो पहले बैक्टीरिया की पहचान करने के लिए एक मानक विधि के रूप में उपयोग किए जाते थे, उन्हें अगली पीढ़ी के अनुक्रमण (एनजीएस) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है – एक आनुवंशिक परीक्षण जिसमें बैक्टीरिया न्यूक्लिक एसिड के निर्माण ब्लॉकों की व्यवस्था की जाती है। यह तकनीक एक ही समय में कई जीनों के परीक्षण की अनुमति देती है, और जटिल डेटा को व्यवस्थित करने के लिए विभिन्न जैव सूचना विज्ञान विधियों का उपयोग किया जाता है। हालांकि माइक्रोबायोम की संरचना अस्तर और आंत की सामग्री में थोड़ी भिन्न होती है, मल के नमूनों की सुविधा के लिए आमतौर पर परीक्षण किया जाता है।

गट माइक्रोबायोम में परिवर्तन में प्रजातियों की विविधता में कमी या वृद्धि, विशिष्ट जीवाणुओं की उपस्थिति, या स्वस्थ व्यक्तियों की तुलना में कुछ जीवाणुओं की अधिक संख्या शामिल है।

उदाहरण के लिए, कम माइक्रोबायोम विविधता और फुसोबैक्टीरियम न्यूक्लियेटम, बैक्टेरॉइड्स फ्रेगिलिस, एंटरोकोकस फेकैलिस, एस्चेरिचिया कोलाई और अन्य की उपस्थिति कोलोरेक्टल कैंसर की विशेषता है।

कैंसर का जल्द पता लगाने के लिए गट माइक्रोबायोम परीक्षण एक उत्कृष्ट अनुप्रयोग हो सकता है। बैक्टीरिया की 27 प्रजातियों का विश्लेषण करके, शोधकर्ताओं ने अग्नाशय के कैंसर के लिए एक विशिष्ट माइक्रोबायोम “हस्ताक्षर” की पहचान की है (उदाहरण के लिए, की उपस्थिति वेइलोनेला, स्ट्रेप्टोकोकस, एकरमैनसियाऔर की मात्रा में परिवर्तन बैक्टेरॉइड्स, लैक्टोबैसिलस, बिफीडोबैक्टीरियम). यह एक वास्तविक सफलता हो सकती है क्योंकि अग्नाशय का कैंसर सबसे घातक कैंसर प्रकारों में से एक है और इसका कोई पारंपरिक स्क्रीनिंग परीक्षण नहीं है।

गट माइक्रोबायोम और कैंसर चिकित्सा में इसका उपयोग

गट माइक्रोबायोम को कैंसर उपचार (कीमोथेरेपी, रेडियोथेरेपी, और लक्षित चिकित्सा) की प्रतिक्रिया और उपचार से संबंधित दुष्प्रभावों की गंभीरता दोनों के साथ जोड़ा गया है।

चेकपॉइंट इनहिबिटर्स ने कई कैंसर के इलाज में जबरदस्त सुधार किया है, लेकिन इन एजेंटों की प्रतिक्रिया अलग-अलग के बीच काफी भिन्न होती है कैंसर प्रकार और साथ ही व्यक्तियों के बीच। गट माइक्रोबायोम को मुख्य कारकों में से एक माना जाता है जो चेकपॉइंट अवरोधकों की प्रतिक्रिया को प्रभावित करता है। मनुष्यों में किए गए अध्ययनों से पता चला है कि रोगियों में बैक्टीरिया की मात्रा अधिक होती है रुमिनोकोकस, फेकैलिबैक्टीरियम, और एकरमेंसिया प्रजातियों ने चेकप्वाइंट अवरोधकों के लिए बेहतर प्रतिक्रिया दी, जबकि गैर-जवाबदेही की उपस्थिति के साथ जुड़ा हुआ था स्ट्रेप्टोकोकेसी, बैक्टेरॉयडेसीवगैरह।

चूंकि एससीएफए के स्तर विभिन्न ठोस कैंसर वाले मरीजों में चेकपॉइंट अवरोधकों की प्रतिक्रिया से संबंधित होते हैं, बैक्टीरिया द्वारा इन पदार्थों का उत्पादन शायद इस प्रभाव को मध्यस्थता करता है।

पशु प्रयोगों में, किसी भी कीटाणुओं से मुक्त होने के लिए विशेष परिस्थितियों में उठाए गए ट्यूमर-असर वाले चूहों या मजबूत एंटीबायोटिक दवाओं द्वारा मिटाए गए आंतों के बैक्टीरिया ने चेकपॉइंट अवरोधकों का जवाब नहीं दिया, लेकिन चूहों को कुछ बैक्टीरिया (जैसे, बैक्टेरॉइड्स फ्रेगिलिस) ने इस प्रतिरोध को खारिज कर दिया। इसके अलावा, बैक्टीरिया ने प्रतिरक्षा प्रणाली से संबंधित दुष्प्रभावों में सुधार किया, (जैसे चेकपॉइंट-अवरोधक-प्रेरित बृहदांत्रशोथ) जो चेकपॉइंट अवरोधकों के साथ एक बड़ी चुनौती बनी हुई है।

गट बैक्टीरिया कीमोथेरेपी दवाओं की सहायता कर सकता है

गट माइक्रोबायोम पारंपरिक कैंसर कीमोथेरेपी दवाओं की प्रतिक्रिया को बढ़ा सकता है। गट बैक्टीरिया ब्यूटिरेट का उत्पादन करते हैं जो एक ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, सूजन को कम करता है और क्रमादेशित कैंसर कोशिका मृत्यु को बढ़ाता है जो बदले में ऑक्सिप्लिप्टिन के प्रभाव को बढ़ाता है।

कुछ अन्य बैक्टीरिया टी लिम्फोसाइटों की सक्रियता को बढ़ावा देते हैं और इस प्रकार साइक्लोफॉस्फेमाईड के प्रभाव को बढ़ाते हैं। इसके अलावा, आंत माइक्रोबायोम को कीमोथेरेपी-प्रेरित न्यूरोलॉजिकल साइड इफेक्ट्स में सुधार करने का सुझाव दिया गया है, उदाहरण के लिए, नसों को नुकसान, संज्ञानात्मक हानि, और मनोवैज्ञानिक सीक्वेल।
हम गट माइक्रोबायोम को कैसे अनुकूलित कर सकते हैं गट माइक्रोबायोम को बढ़ावा देने के कई तरीके हैं: आहार संशोधन, प्रोबायोटिक्स का प्रशासन, और फेकल माइक्रोबायोम ट्रांसप्लांट (एफएमटी)। फाइबर, इनुलिन और फ्रुक्टो-ऑलिगोसेकेराइड्स (FOS) से भरपूर खाद्य पदार्थ खाने से आंत के माइक्रोबायोम को स्वस्थ बनाए रखने में मदद मिल सकती है।

किण्वित खाद्य पदार्थ जैसे दही, सौकरौट और कोम्बुचा आंत को लाभकारी बैक्टीरिया से भर देते हैं। जीवित बैक्टीरिया युक्त विभिन्न औषधीय उत्पाद विभिन्न कारकों, जैसे, एंटीबायोटिक दवाओं और अन्य नुस्खे वाली दवाओं, प्रतिबंधित आहार, या तनाव के कारण व्यवधान के बाद आंत माइक्रोबायोम का समर्थन करने में मदद कर सकते हैं।

जबकि प्रोबायोटिक्स सिर्फ कई प्रकार के जीवाणुओं के साथ पेट की भरपाई करते हैं, फेकल माइक्रोबायोम प्रत्यारोपण माइक्रोबायोम को समग्र रूप से पुनर्स्थापित करता है। फेकल प्रत्यारोपण स्वस्थ युवा व्यक्तियों या कुछ उपचारों के लिए अच्छी प्रतिक्रिया देने वाले मरीजों से तैयार किया जा सकता है और प्राप्तकर्ता के लिए न्यूनतम असुविधा के साथ सीधे गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में एक ट्यूब के माध्यम से डाला जा सकता है। क्लिनिकल परीक्षण वर्तमान में अध्ययन कर रहे हैं कि क्या मल प्रत्यारोपण कैंसर चिकित्सा के प्रभावों को संशोधित करने में मदद कर सकता है। हालांकि, मल प्रत्यारोपण के बारे में एक गंभीर चिंता हानिकारक जीवाणुओं के प्रत्यारोपण की संभावना है

बढ़ते सबूत आंत माइक्रोबायोम और कैंसर के बीच बहुआयामी जुड़ाव का सुझाव देते हैं। कैंसर रोगियों के लिए गट माइक्रोबायोम-लक्षित चिकित्सा अभी भी विकास के प्रारंभिक चरण में है।

इसके अलावा, अधिकांश वर्तमान साक्ष्य चूहों के प्रयोगों में प्राप्त होते हैं, जिनमें मनुष्यों की तुलना में माइक्रोबायोम में महत्वपूर्ण अंतर होता है। वर्तमान में, कई नैदानिक ​​परीक्षणों का लक्ष्य सूक्ष्मजीवों की पहचान करना है जो कैंसर से सुरक्षा, कैंसर उपचार प्रभावकारिता में वृद्धि, या दुष्प्रभावों को कम करने में सहायक हो सकते हैं।