מספר מחקרים אחרונים מצאו קשר בין תוספי פרוביוטיקה ותגובת אימונותרפיה בחולי מלנומה.
ממחקר חדש בראשות חוקרי אוניברסיטת פיטסבורג עולה כי בעכברים עם מלנומה, חיידקים פרוביוטיים נעים מהמעיים ומתבססים בגידולים, שם הם מגרים ישירות תאי חיסון כדי להפוך את טיפול האימונותרפיה לסרטן העור ליעיל יותר.
כאשר החוקרים נתנו לעכברים תזונה עשירה בחומצת האמינו טריפטופן, שהחיידקים הופכים ל-I3A, לתרופות אימונותרפיה הייתה השפעה חזקה יותר על ריסון גודל הגידול והארכת ההישרדות. הממצאים הנ”ל יכולים להיuת בסיס לניסויים קליניים אשר יבדקו אם טיפולי I3A או שילוב של פרוביוטיקה ודיאטה יכולים לשפר את התוצאות בחולי מלנומה שעוברים אימונותרפיה.

החוקרים ידענו שחיידקי מעיים משפיעים על התגובה האימונותרפית, אבל עדיין היו שאלות רבות לגבי איך הם עושים זאת, והאם הם פועלים מהמעי או אם הם צריכים להיות במקום הגידול. המחקר הנ”ל הוא הראשון שהראה שחיידקים שניתנו דרך הפה מגבירים את היעילות של טיפול אימונותרפי בסרטן על ידי מעבר לגידולים מחוץ למעיים, שם הם משפיעים ישירות על תאי החיסון בגידול.

החוקרים האכילו חיידק (L. reuteri), שהוא לעתים קרובות חלק מפרוביוטיקה זמינה מסחרית, לעכברים עם מלנומה, וראו שהחיידקים עברו מהמעי לגידולים, שם הם התבססו ונשארו לאורך זמן. בהשוואה לעכברי בקרה שלא קיבלו חיידקים פרוביוטיים, לעכברים אלו (שקיבלו את החיידקים) היו כמויות גדולות יותר של תאי CD8, או “רוצחים”, חזקים יותר במקום הגידול. הגידולים שלהם התכווצו יותר והעכברים חיו זמן רב יותר.

ההשפעה של החיידק הפרוביוטי לא מוגבלת רק למלנומה. בעכברים עם תאי אדנוקרצינומה, פיברוסרקומה וסרטן השד, החיידק עבר באופן דומה לגידולים מעבר למעי ודיכא את צמיחת הסרטן.

החוקרים הראו כי L. reuteri מגרה חסינות בגידולים על ידי ייצור I3A, אשר מפעיל קולטן בתאי CD8, כדי לשפר את יכולותיהם להרוג את הסרטן. כאשר החוקרים הסירו את הקולטן בתוך התאים הללו, החיידקים לא גרמו עוד לחסינות אנטי-גידולית, מה שמראה שההשפעה תלויה בקולטן זה בתאי CD8 T.

כדי לראות אם I3A יכול למלא תפקיד בתגובה אנושית לאימונותרפיה, החוקרים פנו למומחים נוספים, ובניתוח דגימות דם מחולי מלנומה שעברו טיפול מעכבי נקודת ביקורת חיסונית, הם מצאו שחולים שהגיבו היטב לאימונותרפיה היו בעלי רמות I3A גבוהות. רמות גבוהות יותר של I3A לפני הטיפול היו קשורות גם עם סיכויי הישרדות טובים יותר.

בהתבסס על ממצאים אלה בעתיד, ייתכן שניתן יהיה להשתמש ברמות I3A כסמן ביולוגי כדי לחזות אילו מטופלים צפויים להגיב לאימונותרפיה. כיוון נוסף של ממצא זה הוא פיתוח ניסויים קליניים כדי להעריך האם שילוב I3A עם אימונותרפיה יכולה לשפר את התוצאות עבור החולים.

כאשר עכברים עם מלנומה אכלו תזונה עשירה בטריפטופן, הדרשו לייצור  I3A, הגידולים שלהם גדלו לאט יותר, והעכברים חיו זמן רב יותר מעכברי הביקורת שניזונו בתזונה זהה אחרת שהייתה דלת טריפטופן. תזונה עשירה בטריפטופן הגבירה גם את ההשפעה של אימונותרפיה על גידולים מתכווצים.