Επιστήμονες στο Ιαπωνικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας (JAIST) εντόπισαν ένα φυσικό βακτήριο από το έντερο του ιαπωνικού δεντροβάτραχου (Dryophytes japonicus) που έχει δείξει αξιοσημείωτη αντικαρκινική δράση σε ποντίκια. Αποτελέσματα, δημοσιευμένα Βακτήρια του εντέρουΕισάγει μια νέα προσέγγιση στη θεραπεία του καρκίνου που χρησιμοποιεί ζωντανά βακτήρια για να στοχεύει άμεσα όγκους χωρίς να αλλοιώνει το μικροβίωμα του εντέρου.
Σε αντίθεση με πολλές προηγούμενες μελέτες που επικεντρώθηκαν στην αλλαγή της σύνθεσης των βακτηρίων του εντέρου ή στη χρήση μεταμοσχεύσεων μικροβίων κοπράνων, αυτή η μελέτη απομόνωσε μεμονωμένα βακτηριακά στελέχη, τα αναπτύχθηκε στο εργαστήριο και τα απέδωσε ενδοφλεβίως για να επιτεθούν σε όγκους.
Η ομάδα συνέλεξε 45 βακτηριακά στελέχη από τα έντερα ιαπωνικών δεντροβατράχων, ιαπωνικών τριτώνων με κοιλιά (Cynops pyrogaster) και ιαπωνικών σαυρών χόρτου (Tachydromus tachydromoides). Μετά τον έλεγχο των βακτηρίων για αντικαρκινική δράση, εννέα στελέχη έδειξαν πολλά υποσχόμενα. ανάμεσά τους, Αμερικανίδα Ewingella Παρήγαγε ισχυρά αποτελέσματα.
Η απλή θεραπεία εξάλειψε όγκους σε ποντίκια
Σε ένα μοντέλο ποντικού καρκίνου του παχέος εντέρου, μία μόνο ενδοφλέβια δόση Αμερικανός ε Πλήρης εκρίζωση όγκων, δημιουργώντας ποσοστό 100% πλήρους ανταπόκρισης (CR). Σύμφωνα με τους ερευνητές, η θεραπεία ξεπέρασε τις τυπικές θεραπείες που χρησιμοποιούνται για σύγκριση, συμπεριλαμβανομένων των αναστολέων του ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου (αντισώματα anti-PD-L1) και του χημειοθεραπευτικού φαρμάκου λιποσωματική δοξορουβικίνη.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι αυτά τα ευρήματα περιορίζονται σε ποντίκια, αλλά πιστεύουν ότι τα ευρήματα παρέχουν μια ενθαρρυντική απόδειξη της ιδέας για την ανάπτυξη νέων θεραπειών για βακτηριακό καρκίνο.
Μια διπλή επίθεση στα καρκινικά κύτταρα
Τα βακτήρια φαίνεται να καταπολεμούν τον καρκίνο μέσω δύο συμπληρωματικών μηχανισμών.
πρώτα, Αμερικανός ε Με άμεση επίθεση στον όγκο. Ως προαιρετικό αναερόβιο βακτήριο, ευδοκιμεί τόσο σε περιβάλλοντα πλούσια σε οξυγόνο όσο και σε φτωχά σε οξυγόνο περιβάλλοντα, επιτρέποντάς του να αναπτυχθεί μέσα στις περιοχές που στερούνται οξυγόνου που συνήθως βρίσκονται στους όγκους. Μόλις φτάσει εκεί, ο πληθυσμός των βακτηρίων αυξάνεται σχεδόν 3.000 φορές μέσα σε 24 ώρες από τη θεραπεία, καταστρέφοντας άμεσα τα καρκινικά κύτταρα.
Δεύτερον, τα βακτήρια διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα. Η παρουσία του προσελκύει Τ κύτταρα, Β κύτταρα και ουδετερόφιλα στον όγκο. Αυτά τα κύτταρα του ανοσοποιητικού στη συνέχεια απελευθερώνουν φλεγμονώδη μόρια σηματοδότησης, συμπεριλαμβανομένων των TNF-α και IFN-γ, τα οποία ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα και προάγουν τον θάνατο των καρκινικών κυττάρων.
Γιατί τα βακτήρια στοχεύουν όγκους
Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα αποτελέσματα ήταν αυτό Αμερικανός ε Συσσωρεύεται σχεδόν αποκλειστικά μέσα στους όγκους και δεν αποικίζει υγιή όργανα.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η εξειδίκευση του όγκου προκύπτει από πολλούς παράγοντες που συνεργάζονται:
- Το περιβάλλον χαμηλού οξυγόνου μέσα στον όγκο προάγει την ανάπτυξη βακτηρίων.
- Τα καρκινικά κύτταρα παράγουν την πρωτεΐνη CD47, η οποία καταστέλλει το τοπικό ανοσοποιητικό σύστημα και δημιουργεί συνθήκες που επιτρέπουν στα βακτήρια να επιβιώσουν.
- Τα αιμοφόρα αγγεία του όγκου έχουν ασυνήθιστα διαρροή, γεγονός που διευκολύνει τα βακτήρια που κυκλοφορούν στην κυκλοφορία του αίματος να εισέλθουν στον ιστό του όγκου.
- Οι μεταβολικές αλλαγές που σχετίζονται με τον όγκο παρέχουν θρεπτικά συστατικά που υποστηρίζουν την ανάπτυξη βακτηρίων.
Μαζί, αυτές οι ιδιότητες επιτρέπουν στα βακτήρια να συγκεντρωθούν εκεί όπου βρίσκονται οι όγκοι αποφεύγοντας τους φυσιολογικούς ιστούς.
Ευνοϊκά αποτελέσματα ασφάλειας
Η ερευνητική ομάδα αξιολόγησε επίσης την ασφάλεια της θεραπείας.
Διαπίστωσαν ότι τα βακτήρια απομακρύνθηκαν γρήγορα από την κυκλοφορία του αίματος, με χρόνο ημιζωής περίπου 1,2 ώρες και ήταν μη ανιχνεύσιμα μέσα σε 24 ώρες. Δεν ανιχνεύθηκε βακτηριακός αποικισμός σε υγιή όργανα, συμπεριλαμβανομένου του ήπατος, του σπλήνα, του πνεύμονα, των νεφρών ή της καρδιάς.
Η θεραπεία προκαλεί μόνο ήπια, προσωρινή φλεγμονή που επανέρχεται στο φυσιολογικό εντός 72 ωρών. Κατά τη διάρκεια της περιόδου παρατήρησης των 60 ημερών, οι ερευνητές δεν βρήκαν στοιχεία χρόνιας τοξικότητας.
Επέκταση σε άλλους τύπους καρκίνου
Η έρευνα αποδεικνύει την ιδέα για τη χρήση φυσικών βακτηρίων ως θεραπεία καρκίνου. Μελλοντική έρευνα θα εξετάσει εάν μπορεί να εφαρμοστεί σε επιπλέον συμπαγείς όγκους, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του μαστού, του καρκίνου του παγκρέατος και του μελανώματος.
Η ομάδα σχεδιάζει να βελτιστοποιήσει τις μεθόδους θεραπείας μέσω μεθόδων όπως η κλασμάτωση της δόσης και η απευθείας ένεση στους όγκους. Οι ερευνητές θα διερευνήσουν επίσης εάν Αμερικανός ε Λειτουργεί καλύτερα όταν συνδυάζεται με υπάρχουσα χημειοθεραπεία ή ανοσοθεραπεία.
Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν επίσης τη δυνητική αξία της εξερεύνησης της βιοποικιλότητας ως πηγής μελλοντικών ιατρικών θεραπειών, προσφέροντας τη δυνατότητα νέων θεραπευτικών επιλογών για ασθενείς με δύσκολα θεραπεύσιμους καρκίνους.
γλωσσάριο
- Προαιρετικά αναερόβια βακτήρια: Τα βακτήρια μπορούν να αναπτυχθούν τόσο σε περιβάλλοντα πλούσια σε οξυγόνο όσο και σε περιβάλλοντα με έλλειψη οξυγόνου, γεγονός που τους επιτρέπει να πολλαπλασιάζονται επιλεκτικά στις συνθήκες χαμηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο που βρίσκονται μέσα στους όγκους.
- Πλήρης απάντηση (CR): Πλήρης εξαφάνιση ανιχνεύσιμων όγκων μετά τη θεραπεία.
- Αναστολείς Ανοσοποιητικού Σημείου Ελέγχου: Τα φάρμακα που απενεργοποιούν τα σήματα που χρησιμοποιούν τα καρκινικά κύτταρα για την καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος, επιτρέπουν στα Τ κύτταρα να επιτίθενται στους όγκους πιο αποτελεσματικά.
- CD47: Μια πρωτεΐνη στην επιφάνεια των κυττάρων που στέλνει ένα σήμα «μην με φας» στο ανοσοποιητικό σύστημα. Πολλά καρκινικά κύτταρα παράγουν μεγάλες ποσότητες CD47 για να αποφύγουν την επίθεση του ανοσοποιητικού.
Η έρευνα υποστηρίχθηκε από την Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI Grant-in-Aid for Scientific Research (A) (Grant No. 23H00551), JSPS KAKENHI Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneer) (Grant No. 22K1840). Πανεπιστήμια (J-PEAKS) (Αριθ. επιχορήγησης JPJS00420230006), Πρόγραμμα της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Επιστήμης και Τεχνολογίας (JST) για από κοινού δημιουργία οικοσυστήματος εκκίνησης (Αρ. επιχορήγησης JPMJSF2318) και JST SPRING (Αριθ. επιχορήγησης JPMJSF2318).
