Ученые из Университета Цинциннати (Огайо, США) разработали пробиотики, которые смогут существенно повысить эффективность лечения рака. Принцип действия новых препаратов основан на способности бактерий разрушать защиту вокруг раковых клеток.
Ученые из Университета Цинциннати (Огайо, США) разработали пробиотики, которые смогут существенно повысить эффективность лечения рака. Принцип действия новых препаратов основан на способности бактерий разрушать защиту вокруг раковых клеток.
Что такое «защита вокруг раковых клеток»?
Опухоли, которые развиваются в «плотных» тканях (молочная железа, поджелудочная железа, печень, легкое, простата и т.п.) окружены барьером из внеклеточного матрикса. В составе матрикса – коллаген и гиалуроновая кислота. Барьер затрудняет проникновение иммунных клеток и лекарств в опухолевую ткань, что ухудшает способность организма бороться с раком и снижает эффективность химиотерапии.
Какие бактерии были использованы?
Эксперты взяли бактерии E. coli Nissle и «встроили» в их геном новую информацию. Благодаря этому бактерии стали выделять пузырьки с ферментами, способными эффективно растворять оболочку опухоли.
Почему бактерии «притягиваются» именно к опухоли?
Низкое содержание кислорода и низкая концентрация иммунных клеток: оба этих условия нужны для «процветания» как раковых клеток, так и бактерий E. coli Nissle. Поэтому введенные в организм пробиотические бактерии естественным образом «притягиваются» к опухоли.
– Мы воспользовались этой уникальной особенностью кишечной палочки Ниссле для ее локализации в этих опухолях, – поясняет старший автор исследования доктор Налиникант Котагири. – Как только бактерии внедряются в опухоли, они начинают продуцировать пузырьки нанометрового размера, которые переносят фермент гораздо глубже в матрицу опухоли
Жили в 2 раза дольше: что показал эксперимент?
Первые исследования были проведены на мышах, в организме которых «вырастили» опухоли из клеток, аналогичных раковым клеткам человека. Были созданы модели рака груди и простаты.
Пробиотические бактерии животным вводили внутривенно за 4-5 дней до терапии. Этого времени достаточно, чтобы бактерии достигли опухоли, «заселили» ее и начали вырабатывать ферменты. Далее проводилось лечение рака – химиотерапия или иммунотерапия (прицельное введение иммунных клеток, направленных на разрушение опухоли).
Оказалось, что животные, которым предварительно вводились бактерии, прожили вдвое дольше, чем мыши, получавшие только стандартное лечение.
Представляют ли бактерии опасность для других органов?
Исследование показало, что бактерии влияют на опухоли, но не атакуют здоровые клетки в других органах, таких как сердце, легкие, печень и мозг.
В перспективе – лечение рака только бактериями
Авторы исследования говорят о перспективах, которые открывают результаты эксперимента. Так, возможно «научить» бактерии синтезировать не только ферменты для растворения оболочки опухоли, но и другие молекулы, направленные на уничтожение раковых клеток.
– Это даст возможность создать новые платформы для монотерапии (использование одного типа лечения), а не просто для подготовки к традиционной терапии, – говорит доктор Котагири. – Таким образом, бактерии, по сути, могут служить базой, которая будет нести необходимую терапевтическую нагрузку в уникальные ниши в теле.
Результаты исследования были опубликованы в Advanced Healthcare Materials 5 ноября 2021 г.
