Vai trò của hệ tạp khuẩn đường ruột trong điều trị ung thư  


Hệ tạp khuẩn ruột (gut flora, gut microbiota, gastrointestinal microbiota) được định nghĩa như một cộng đồng vi sinh vật sống trong hệ thống ống tiêu hóa của động vật. Ở người, hệ thống này được xem là nơi “tụ họp” lớn nhất của tập hợp các loại vi khuẩn, vi nấm cả có lợi lẫn gây hại cho cơ thể (hình 1) [1]. Hệ tạp khuẩn ruột được hình thành trong khoảng từ một đến hai năm sau khi sinh, và luôn luôn thay đổi trong suốt đời sống mỗi con người [2]. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng hệ thống này có xu hướng sống cộng sinh với con người (hai bên cùng có lợi) hơn là hội sinh (một bên có lợi, một bên không lợi không hại) hay ký sinh (một bên có lợi, một bên bị gây hại) [2]. Chẳng hạn, một số vi khuẩn đường ruột có khả năng lên men (phân hủy) các loại chất xơ trong thực phẩm, vốn không được tiêu hóa bởi hệ thống enzyme đường ruột, thành các acid như acid acetic và acid butyric, và được hấp thu vào hệ tuần hoàn [3]. Một ví dụ khác, việc tổng hợp một số chất cần thiết cho cơ thể người như vitamin B, K, acid mật,… cũng cần sự đóng góp của hệ thống vi sinh vật này [3]. Hơn nữa, chúng còn sản sinh một số chất được coi như hormone, và một số nhà khoa học xem chúng như là một cơ quan nội tiết “di động” của con người. Chính vì vậy, rối loạn trong việc duy trì hệ tạp khuẩn ruột, do dùng kháng sinh bừa bãi hay tác dụng phụ của trị liệu ung thư (xạ trị, hóa trị), có liên quan tới một số bệnh lý như bệnh tự miễn, phản ứng viêm mạn,… [4].

Hình 1: Số lượng một số loài vi khuẩn cư ngụ trong ống tiêu hóa người, tạo nên hệ tạp khuẩn ruột. Nguồn: http://www.wright.edu/~oleg.paliy/research.html

Những nghiên cứu gần đây ngày càng chỉ ra vai trò mạnh mẽ của hệ thống vi khuẩn cộng sinh đường ruột này trong vai trò phòng chống và chữa trị ung thư. Một báo cáo trên tạp chí Cancer Letter đã chứng minh vai trò của Lactobacillus và Bifidobacteria, hai chi vi khuẩn trong cộng đồng tạp khuẩn, trong việc phòng chống ung thư đường ruột [5]. Và mới đây, năm 2017, nhóm nghiên cứu của Zitvogel đã công bố một phát hiện mới, trên tạp chí Science về vai trò của tạp khuẩn ruột trong điều trị ung thư [6]. Theo đó, họ đánh giá 249 bệnh nhân ung thư phổi, thận, và bàng quang, trong đó có 69 người sử dụng kháng sinh trước khi tiến hành điều trị ung thư bằng thuốc miễn dịch PD-1 inhibitors. Kết quả bất ngờ được xác định, nhóm những người có sử dụng kháng sinh (tức gây rối loạn hệ tạp khuẩn ruột) có hiệu quả trị liệu kém hơn những người không dùng kháng sinh trước đó (thời gian tái phát nhanh hơn, thời gian tử vong giảm xuống) [6]. Để tìm hiểu nguyên nhân, các nhà khoa học tiến hành xác định sự khác nhau trong hệ tạp khuẩn ruột của người sử dụng và không sử dụng kháng sinh. Và họ tìm ra được loài Akkermansia muciniphila, vi khuẩn nằm trong lớp chất nhầy bám vào thành ruột (hình 2). Hơn thế nữa, để kiểm chứng giả thiết, nhóm nghiên cứu đã cấy phân của người không dùng kháng sinh (tức có chứa vi khuẩn Akkermansia muciniphila) vào ruột chuột thử nghiệm. Như dự đoán, nhóm chuột được cấy phân cho đáp ứng tốt hơn hẳn nhóm chuột đối chứng.

Hình 2: Vi khuẩn Akkermansia muciniphila. Nguồn: [8]

 

Một nhóm nghiên cứu độc lập khác từ Mỹ, cũng cho kết quả tương tự, trên ung thư sắc tố da (melanoma) [7]. Tuy nhiên, tác nhân chủ yếu là hai chi vi khuẩn Faecalibacterium và Clostridiales. Tại sao các loại vi khuẩn này có khả năng hỗ trợ điều trị ung thư? Câu trả lời vẫn còn đang trong giai đoạn nghiên cứu. Một giả thiết chỉ ra rằng chúng có thể giúp tăng hiệu quả của thuốc miễn dịch bằng cách “lôi cuốn” các tế bào lympho T của hệ thống miễn dịch, bằng việc tiết ra các phân tử tín hiệu cytokines như IL12 [6,7].

Tuy chỉ là bước khởi đầu, nhưng những tín hiệu lạc quan đã cho thấy vai trò rõ rệt của hệ thống tạp khuẩn sống cộng sinh trong ống tiêu hóa người. Mỗi lần có ý định uống kháng sinh, bạn hãy dành ít phút nghĩ tới những người bạn âm thầm tốt bụng này nhé.

Tác giả: Phạm Duy Toàn – Đại học Naresuan, Thái Lan

Tài liệu tham khảo:

1. Saxena R, Sharma VK (2016) Chapter 9 - A Metagenomic Insight Into the Human Microbiome: Its Implications in Health and Disease. Medical and Health Genomics p. 107-119.

2. Sommer F, Bäckhed F (2013) The gut microbiota - masters of host development and physiology. Nature Reviews Microbiology 11:227-238.

3. Clarke G, Stilling RM, Kennedy PJ, Stanton C, Cryan JF, Dinan TG (2014) Minireview: Gut Microbiota: The Neglected Endocrine Organ. Molecular Endocrinology 28(8):1221-1238.

4. Shen S, Wong CH (2016) Bugging inflammation: role of the gut microbiota. Clinical & Translational Immunology 5:e72.

5. Onoue M, Kado S, Sakaitani Y, Uchida K, Morotomi M (1997) Specific species of intestinal bacteria influence the induction of aberrant crypt foci by 1,2-dimethylhydrazine in rats. Cancer Lett 113:179-186.

6. Routy B et al. (2017) Gut microbiome influences efficacy of PD-1–based immunotherapy against epithelial tumors. Science eaan3706.

7. V. Gopalakrishnan et al. (2017) Gut microbiome modulates response to anti–PD-1 immunotherapy in melanoma patients. Science eaan4236.

8. Derrien M, Vaughan EE, Plugge CM, Vos WM (2004) Akkermansia muciniphila gen. nov., sp. nov., a human intestinal mucin-degrading bacterium. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 54:1469-1476.