Een dieper inzicht in de complexe darmflora biedt uitzicht op nieuwe kankertherapieën. Dat is de overtuiging van een Cambridge gevestigde start-up gespecialiseerd in darmbacteriën. Deze onderneming Microbiotica is een samenwerking aangegaan met Cancer Care UK. Het doel is een nieuwe manier te vinden om kwaadaardige tumoren te behandelen. Verschillende durfkapitaalfondsen investeerden geld in het onderzoek van Microbiotica en de Cambridge University Hospitals.
Vooruitgang in het begrip van darmflora
De complexiteit van de darmbacteriën, bekend als darmflora of darmmicrobioom, wordt steeds duidelijker. Het microbioom blijkt een rol te spelen bij een groot aantal ontstekingsziekten, maar ook bij geestesziekten, zoals depressies. In de afgelopen jaren zijn al fecale transplantaties gebruikt voor de behandeling van antibiotica-resistente Clostridioides Difficile-infecties, die veel sterfgevallen hebben veroorzaakt onder ziekenhuispatiënten met aangetaste immuunsystemen.
Nog intrigerender is echter de vooruitgang in het begrip van de rol die het microbioom speelt bij de immuunreactie op kanker en kankerbehandelingen. Het microbioom verschilt van individu tot individu. De overtuiging is nu dat het een van de belangrijkste oorzaken is -naast genetische verschillen- waarom de ene patiënt goed reageert op een behandeling, terwijl te kampen krijgt met slopende neveneffecten.
Net als bij het menselijk genoom zijn, medici bezig om de verschillende soorten darmbacteriën in kaart te brengen om te begrijpen hoe deze kunnen worden ingezet tegen kanker en andere ziekten. Fecale transplantaties leidde in een klein aantal gevallen tot de dood van patiënten doordat er zo ook andere ziekteverwekkers werden overgebracht. De medische wereld ziet deze transplantatie als een noodzakelijke maar primitieve aanpak die slechts een opmaat is naar veel effectievere resultaten.
“Elk mens is gastheer voor triljoenen bacteriën in onze darmen, die samen een gewicht tot wel 2,5 kilo kunnen hebben,” legt Mike Romanos, CEO en doorgewinterde onderzoeker, uit aan Innovation Origins. “Er zijn zo’n 1300 verschillende soorten bacteriën. Gemiddeld telt een menselijk lichaam zo’n 200 tot 300 verschillende soorten. Bij mensen uit het verre Oosten is de variatie het grootst. Amerikanen van Europese afkomst hebben de minste verscheidenheid aan deze bacteriën.”
De uitdaging is om de genomen van deze bacteriën, evenals hun vele sub-stammen te analyseren. Zo kunnen wetenschappers erachter komen hoe ze op elkaar inwerken en hoe ze ons immuunsysteem vormgeven. Om dat te kunnen doen, is eerst een technologie nodig die de genomen van deze bacteriën kan extraheren, isoleren en ordenen. Daarin is Microbiotica een buitenbeentje.
“Dankzij een decennium van pionierswerk van Trevor Lawley in het Sanger-instituut, dat onder andere bekend staat om het sequencen (uitlezen) van 40 procent van het menselijk genoom, hadden we al vanaf het begin een koppositie, vertelt Romanos. “Zijn onderzoek maakte het mogelijk om de individuele bacteriën te isoleren en hun volledige genoom te sequencen.”
Microbiotica heeft ‘s werelds grootste dataset van darmbacteriën met hun genoomsequenties. Het bedrijf heeft ook eerder onbekende bacteriën ontdekt. In combinatie met zijn technologische knowhow kan de onderneming nu volop onderzoek doen op industriële schaal.
“We kunnen shotgun-sequencing van ontlastingsstalen uitvoeren en de darmbacteriën en het volledige genoom voor individuele patiënten in korte tijd in kaart brengen, op een manier die onze rivalen eenvoudigweg niet kunnen”, voegde Romanos eraan toe. “Veel van onze concurrenten hebben slechts de helft van de darmbacteriën in hun datasets.”
In een lopende studie met Genotech heeft het bedrijf biomarkers ontdekt bij patiënten die lijden aan colitus of de ziekte van Crohn. Deze markers kunnen bepalen of ze positief zullen reageren op bepaalde behandelingen. De onderneming wil in deze nieuwe oncologische samenwerking met Cancer Care UK en de Cambridge Universitaire ziekenhuizen op dit onderzoek voortbouwen.
Verhoging werkzaamheid nieuwe kankerbehandelingen
Sommige types kanker slagen erin zich te verbergen voor het immuunsysteem door het activeren van zogenaamde controleposten in het immuunsysteem. Daardoor wordt een tegen hen gerichte aanval uitgeschakeld. In de afgelopen jaren zijn er nieuwe kankerbehandelingen ontwikkeld, die bekend staan als controlepostremmers. Een voorbeeld hiervan is Pembrolizumab. Deze medicijnen kunnen het immuunsysteem herstellen en een aanval op de kanker in gang zetten. Niet-operabele tumoren konden daardoor zeer effectief worden behandeld, soms met volledige remissie.
Succesvolle immuunreacties komen echter slechts bij 30 tot 50 procent van de behandelde patiënten voor, afhankelijk van het type kanker. De hoop is nu gevestigd op onderzoeken van bijvoorbeeld Microbiotica. Daardoor zou de effectiviteit van deze medicijnen kunnen worden verbreed en immuunresponsen worden aangestuurd. Verder is het dan mogelijk door de biomarkers patiënten te selecteren van wie bekend is dat ze goed zullen reageren op de behandeling.
Team van wereldklasse en toekomstige inkomsten
Microbiotica werd mede opgericht door een hoogleraar aan Cambridge professor Gordon Dougan, die eerder een belangrijke rol had bij geneesmiddelenontwikkelingen met farmaceutische giganten zoals GSK. Als voormalig WHO-adviseur en wereldautoriteit op het gebied van epidemieën en de ontwikkeling van vaccins heeft persoonlijk gekeken of Microbiotica een rol kan spelen bij de bestrijding van COVID-19.
Er is geen tekort aan potentiële partners en investeerders. Het huidige oncologische onderzoek dat door Microbiotica, wordt deels gefinancierd met risicokapitaal; met name Cambridge Innovation Capital. Men is zich maar al te goed bewust van het feit dat er slechts één controlepostremmend middel is, dat bekend staat als Keytruda. Dat kent een jaarlijkse omzet van 10 miljard dollar. Een door Microbiotica ontwikkelde behandeling die de effectiviteit en toepassing van deze en andere soortgelijke medicijnen zou kunnen verbreden, zou dus direct enorme inkomsten kunnen genereren.
Een van de meest rigoureuze onderzoeken
De hoop is dat de samenwerking van Microbiotica’s met Cancer Care UK en Cambridge University Hospitals leidt tot een manier om specifieke darmbacteriële signaturen te kunnen identificeren en beter te begrijpen hoe ze de werkzaamheid of bijwerkingen van behandelingen bij individuele patiënten helpen of verminderen.
Bij de klinische studies zullen duizenden patiënten betrokken zijn. Het is daarmee een van de meest rigoureuze onderzoeken is die ooit op dit nieuwe gebied van de geneeskunde zijn uitgevoerd. Naast het identificeren van biomarkers zullen ze ook gericht zijn op het kweken van nieuwe co-therapieën met behulp van levende bacteriële producten. Deze zijn afkomstig van het microbioom, die direct bijdragen aan de potentie van andere behandelingen en de vaak slopende bijwerkingen verminderen of volledig voorkomen. De kankers waarop het onderzoek zich richt, zijn onder meer melanoom, niet-kleincellige longkanker en nierkanker.
Lees hier meer artikelen over kankeronderzoek
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
