Ученые научились «взламывать» бактерии, и превращать их в оружие против рака

Исследователи из Колумбийского университета создали пробиотические бактерии, которые обучают иммунную систему уничтожать раковые клетки. Это открывает путь к созданию нового класса противораковых вакцин, использующих естественные свойства бактерий для воздействия на опухоли. Такие микробные вакцины против рака могут быть персонализированы для воздействия на первичную опухоль и метастазы у конкретного человека и даже могут предотвратить рецидивы заболевания в будущем.

В исследованиях на мышиных моделях колоректального рака и меланомы бактериальная вакцина усиливала иммунную систему, подавляя рост первичных и метастатических раковых опухолей, а во многих случаях и уничтожая их. При этом она не оказывала никакого действия на здоровые части организма.

Бактериальная вакцина оказалась намного более эффективной, чем терапевтические вакцины против рака на основе пептидов, которые использовались в многочисленных предыдущих клинических испытаниях.

«Важным преимуществом нашей системы является ее уникальная способность координированно перестраивать и активировать все звенья иммунной системы, вызывая продуктивный противоопухолевый иммунный ответ. Мы считаем, что именно поэтому система так хорошо работает в моделях солидных опухолей, которые особенно трудно поддаются другим видам иммунотерапии», — говорит Andrew Redenti (Эндрю Реденти), аспирант Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета, который помогал в проведении исследования.

Бактериальные вакцины могут быть персонализированы для каждого вида опухоли. «Каждая опухоль уникальна, ведь опухолевые клетки несут в себе определенные генетические мутации, которые отличают их от нормальных здоровых клеток. Запрограммировав бактерии, которые будут заставлять иммунную систему воздействовать на эти специфические для рака мутации, мы сможем разработать более эффективную терапию, способную побудить собственную иммунную систему пациента обнаружить и уничтожить раковые клетки», — говорит Nicholas Arpaia (Николас Арпайя), доктор философии, доцент кафедры микробиологии и иммунологии Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета, который руководил исследованием.

Бактерии используются для лечения рака с конца XIX века, когда Уильям Коли, хирург из Нью-Йоркской больницы, наблюдал регресс опухоли у некоторых пациентов, которым вводили бактерии в неоперабельные опухоли. Бактерии и сегодня используются в качестве терапевтического средства для лечения пациентов с ранней стадией рака мочевого пузыря.

Теперь исследователи знают, что некоторые бактерии могут естественным образом мигрировать в опухоли и колонизировать их, процветая в условиях частого недостатка кислорода и вызывая местный иммунный ответ. Однако при таком использовании бактерии обычно не могут точно контролировать или направлять иммунный ответ для атаки злокачественного новообразования.

«Сами по себе эти качества не дают бактериям достаточной силы, чтобы стимулировать иммунный ответ, способный уничтожить опухоль, но они являются хорошей отправной точкой для создания новой области терапии рака», — говорят исследователи.

В основе новой системы лежит пробиотический штамм кишечной палочки. Ученые внесли в него множество генетических модификаций, чтобы точно контролировать способ взаимодействия бактерий с иммунной системой и ее обучение, и надежно достигать уничтожения опухоли.

Благодаря природе бактериальной системы и дополнительным генетическим модификациям, внесенным учеными, эти бактериальные методы лечения рака также противостоят механизмам иммуносупрессии, которые опухоли используют для противодействия иммунной системе.

В качестве меры безопасности генетические модификации также блокируют врожденную способность бактерий уклоняться от иммунных атак, направленных против них самих. Это означает, что сконструированные бактерии легко распознаются и уничтожаются иммунной системой и быстро выводятся из организма, если не находят опухоль.

Первым шагом в создании таких микробных вакцин для людей будет определение последовательности раковой опухоли пациента и выявление ее уникальных неоантигенов с помощью методов биоинформатики.

При введении в организм пациента с опухолью, бактерии направятся к новообразованиям, поселятся там и будут стабильно производить и доставлять туда свой полезный груз «лекарств». После активации бактериальной вакцины иммунная система будет вынуждена уничтожить раковые клетки, распространившиеся по организму, и предотвратить дальнейшее развитие метастазов.

Биотехнологическая компания Фросет (Froceth) Литва,ВильнюсОставить заявку

Медицинский центр Рамбам Израиль,ХайфаОставить заявку

Онкологическая клиника LDG Laboratories Dr. Gansauge Германия,БергОставить заявку

Университетская больница Медиполь Турция,Стамбул 4.38 (13 отзывов)Оставить заявку

Опубликовано: 22.10.2024

Обновлено: 26.10.2024

Медицинский автор, Медицинский редактор:

Степан Юк

Медицинский эксперт:

Александр Возняк