Ученые Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета (Сан-Диего) создали несколько новых типов бактерий, эффективно работающих против рака.
В новых экспериментах исследователи во главе сSangeeta Bhatia запрограммировали безвредные штаммы бактерий кишечной палочки для доставки токсичных полезных нагрузок в опухоль. В сочетании с традиционным препаратом от рака, бактерии уменьшали агрессивные опухолей печени у мышей гораздо эффективнее, чем традиционное лечение. Новый подход использует естественную способность бактерий накапливаться в больных участках. Кроме того, некоторые штаммы бактерий любят среду с низким содержанием кислорода, как в опухоли, а подавление иммунной системы хозяина также создает благоприятные условия для них.
«Опухоли могут быть дружелюбной средой для роста бактерий, и мы, пользуемся этим», говорит Bhatia. Bhatia с коллегами разработали искусственные генетические схемы в бактериях, которые позволяют убивать раковые клетки тремя различными способами. Один контур образует молекулу под названием гемолизин, которая уничтожает опухолевые клетки, повреждая их клеточные мембраны. При другом способе производится препарат, который программирует клетки на самоубийство, а в третьей схеме выпускается белок, который стимулирует иммунную систему организма .
Чтобы предотвратить возможные побочные эффекты от этих препаратов, исследователи добавили еще одну генетическую схему, позволяющую клеткам обнаруживать накопление бактерий среде, с помощью процесса, известного как чувство кворума. Когда население достигает заданного целевого уровня, бактериальные клетки самоуничтожаются, выпуская токсическое содержимое. Некоторые из клеток выживают, чтобы начать цикл заново. «Это позволяет поддерживать число бактерий организме на низком уровне и доставлять лекарства только в опухоль», говорят авторы.
Исследователи проверили работу новых бактерий у мышей с очень агрессивной формой рака толстой кишки, который распространяется в печень. Бактерии стали накапливаться в печени и начали свой цикл роста и высвобождения лекарства. Сами по себе, они сократили рост опухоли незначительно, но в сочетании с препаратом химиотерапии, часто использующимся для лечения рака печени, они способствовали резкому сокращению размера опухоли, гораздо сильнее, чем препарат в одиночку.
В настоящее время эксперты работают над программированием бактерий, способных доставить другие виды смертоносного груза. Они также планируют изучить, какие комбинации бактериальных штаммов будут наиболее эффективны против различных типов опухолей.