Geneticky upravené baktérie na vyhľadanie a ničenie nádorov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 3. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Rakovinové nádory sú obzvlášť schopné vyhnúť sa imunitnej reakcii organizmu, čo sťažuje liečbu. Nová štúdia geneticky upravila bežnú črevnú baktériu tak, aby dokázala vyhľadávať a ničiť rakovinové nádory zvnútra.
Nádory môžu prežiť viacerými spôsobmi, aby sa vyhli imunitným reakciám organizmu. Jedným z nich je zabrániť imunitným bunkám, aby sa zapojili do chemotaxie, procesu, pri ktorom imunitné bunky zistia nádor a migrujú k nemu, aby naň zaútočili. Chemotaxiu riadia cytokíny, malé proteíny, ktoré signalizujú iným imunitným bunkám. Chemokíny sú podskupinou cytokínov, ktoré spôsobujú migráciu imunitných buniek.
Chemokín CXCL16 získava T-bunky, biele krvinky, ktoré pomáhajú bojovať proti infekciám a rakovine, aby prenikli do buniek. Ukázalo sa, že CXCL16 a jeho receptor CXCR6 zlepšujú mieru prežitia u pacientov s rakovinou hrubého čreva a pľúc. Nedávne štúdie naznačujú, že CXCL16 a CXCR6 spoločne vytvárajú protinádorovú imunitu. Nikto však zatiaľ neobjavil metódu, ako dodať CXCL16 do bunkového prostredia nádoru.
Vedci už nejaký čas vedia, že niektoré druhy baktérií môžu prežívať vo vnútri nádorov. Nová štúdia vedcov z Kolumbijskej univerzity využila tieto poznatky a v kombinácii s genetickým inžinierstvom vytvorila spôsob, ako zacieliť a zničiť nádory prostredníctvom náboru vlastných imunitných buniek.
„Vďaka desaťročiam výskumu, ktorý nám umožnil pochopiť, ako sa vyvíja imunitná odpoveď, vyvíjame liečivá, ktoré sa špecificky zameriavajú na každý z týchto samostatných krokov,“ povedal doktor Nicholas Arpais, hlavný autor štúdie.
Rozhodujúce pre štúdiu bolo zavedenie upraveného probiotického kmeňa Escherichia coli (E. coli), baktérie bežnej v ľudských črevách. Baktéria E. coli bola upravená tak, aby obsahovala synchronizovaný lýzny obvod, čo je spôsob využitia vrodenej schopnosti niektorých baktérií napádať chorobné miesta v tele.
Keď sa baktérie dostanú do nádoru, obvod sa spustí a spôsobí ich rozpad alebo lýzu. Lýza umožňuje opakované lokálne dodávanie chemokínov, ktoré získavajú T-bunky a zvyšujú protinádorovú imunitu.
V roku 2019 tí istí výskumníci vytvorili kmeň nepatogénnych baktérií, ktorý sa správal ako trójsky kôň, vstupoval do nádorov u myší a útočil na ne zvnútra. Zistili, že upravené baktérie vyčistili nádory a znížili výskyt nádorových metastáz.
V súčasnej štúdii vedci okrem použitia upravenej baktérie skombinovali expresiu CXCL16 s iným chemokínom CCL20. Ten priťahuje lymfocyty, typ bielych krviniek, a dendritické bunky, silné bunky zodpovedné za spustenie adaptívnej imunitnej odpovede prezentovaním antigénov iným imunitným bunkám.
Vedci zistili, že kombinácia týchto dvoch chemokínov zvyšuje ich terapeutický účinok a posilňuje imunitnú odpoveď na nádor spôsobom, ktorý predtým nebol dostupný.
„Spojením s chemokínmi, ktoré podporujú infiltráciu a aktiváciu dendritických buniek, kritického typu vrodených imunitných buniek, sa zvyšuje detekcia nádorových antigénov,“ povedal Arpaia.
Ich experimenty na myšiach ukázali, že upravené baktérie vyvolávajú silnú imunitnú odpoveď proti nádorom, ktoré boli priamo injektované baktériami, ako aj proti vzdialenejším nádorom, ktoré neboli injektované. Dôležité je, že baktérie neovplyvnili zdravé tkanivo.
„Vidíme, že baktérie kolonizujú len prostredie nádoru a dosiahnu dostatočnú úroveň kvorumu na vyvolanie lýzy len v nádore, takže nemôžeme zistiť baktérie v iných zdravých orgánoch,“ povedal Arpaia.
Výskumníci pokračujú v zdokonaľovaní svojej techniky s cieľom použiť ju v klinických skúškach na ľuďoch. Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Science Advances.
