A baktériumok programozása a rák elleni küzdelemre
Az élő sejtek programozása arra, hogy bizonyos körülmények között meghatározott módon viselkedjen, új lehetőségeket teremt az orvostudományban. Példa erre egy nemrégiben végzett egérvizsgálat, amelyben a kutatók baktériumokat programoztak a rák elleni küzdelemhez.
Egyes daganatok azért gyarapodnak és terjednek, mert sejtjeik egy "ne egyél meg" jelet küldenek, ami miatt az immunrendszer magára hagyja őket. A jelet nem küldő daganatos sejtek sérülékenyek a makrofágok és más immunsejtek iránt, amelyek képesek elnyelni és megemészteni őket.
Most a New York-i Columbia Egyetem tudósai kimutatták, hogy be lehet programozni a baktériumokat arra, hogy kikapcsolják a nem eszem jelet és tumorellenes immunválaszt váltanak ki.
A megközelítés a szintetikus biológia példája, egy olyan feltörekvő terület, ahol az orvosi kezelések hatékonyabbnak és specifikusabbnak ígérkeznek, mint sok molekuláris módszer.
Egy nemrégiben Természetgyógyászat cikkben a kutatók leírják, hogyan programozták a baktériumokat, és hogyan használták őket a daganatok csökkentésére és a túlélés növelésére a limfóma egérmodelljében.
Látták, hogy a kezelés nemcsak az általuk injektált daganatokat vonta vissza, hanem a távoli, másodlagos daganatok vagy áttétek is reagáltak.
"Váratlan felfedezés volt a kezeletlen daganatok reakcióinak látása az elsődleges elváltozások kezelése mellett" - mondja Tal Danino társszerző, a Columbia Egyetem biomedicinikus mérnök adjunktusa.
Példa abszkopális hatásra
Danino kijelenti, hogy tanúi voltak az első „abszkopális hatás” bemutatásának a baktériumokat alkalmazó rákkezelésben.
"Ez azt jelenti" - teszi hozzá -, hogy képesek leszünk a baktériumok tervezésére a daganatok helyi előidézésére, majd az immunrendszert arra ösztönözzük, hogy keressen olyan daganatokat és áttéteket, amelyek túl kicsiek ahhoz, hogy képalkotással vagy más megközelítéssel kimutassák őket. "
A rákterápiában az abszkopális hatás az a daganatellenes válasz kiváltásának képessége, amely az elsődleges céltól messze elpusztítja a rákos sejteket.
Azok a sejtek, amelyek nem küldenek nekem jeleket, nemcsak daganatokban, hanem egészséges szövetekben is gyakoriak. Ez kihívást jelent a jelet megcélzó immunterápiák fejlesztői számára.
Danino és munkatársai a baktériumok programozásával teljesítették ezt a kihívást, és csak akkor engedték el a jelet elhallgató hasznos teherüket, amikor megérezték, hogy a „tumor mikrokörnyezetében” vannak.
E. coli kódolt nanotestekkel
Maga a hasznos teher „kódolt nanotest” formájában volt, az általuk használt baktérium pedig „nem patogén” Escherichia coli törzs. ”
Daganatok esetén E. coli a baktériumok elszaporodnak a nekrotikus magokban vagy a haldokló sejtek zsebében.
A csapat a baktériumokat kvórumérzékelővé programozta, ami azt jelenti, hogy amikor elérik egy bizonyos populációnagyságot, elpusztultak, és felszabadították a kódolt nanitestek hasznos terhelését.
Ez a stratégia megakadályozta, hogy a baktériumok behatoljanak más szövetekbe, és elnémítsák sejtjeikben a nem eszem jeleket. Ugyanakkor elegendő baktériumsejtet is hagyott egy új populáció elindításához, megismételve a daganatban a gyógyszer bejuttatásának ciklusait.
A csapat már korábban bemutatta egy ilyen gyógyszer-szállítási stratégiát.
Az új tanulmányban kimutatták, hogy szelektíven kikapcsolhatja azt is, hogy a rákos sejtekben ne essenek nekem jeleket, ha a CD47-et, a jelet küldő fehérjét célozzák meg.
A tumorba beszivárgó T-sejtek alapozása
A csapat szerint a kezelés azért működik, mert két dolgot végez. Először is, az élő baktériumok jelenléte helyi gyulladást vált ki a tumorban. Ez megidézi az immunrendszert.
A második dolog, amit a kezelés elvégez, az immunsejteket, például a makrofágokat indítja el a daganatsejtek befogadására, mert kikapcsolja a CD47-t, ne egyen nekem jelet. Viszont ez az immunválasz előkészíti a „tumorba beszivárgó T-sejteket”, amelyek aztán távoli áttétekbe vándorolnak.
A kutatók azt sugallják, hogy a megállapítások „egy igazolt bakteriális immunterápia által kiváltott abszkopális hatás koncepciójának bizonyítékai”, és arra a következtetésre jutnak:
"Így a tervezett baktériumok felhasználhatók az immunterápiás hasznos terhek biztonságos és helyi szállítására, ami szisztémás tumorellenes immunitáshoz vezet."
Egérben már tesztelik a módszer biztonságosságát és hatékonyságát más típusú rákokkal. Ezt követően azt remélik, hogy embereken végeznek klinikai vizsgálatokat.
