Bakterije programirane da ubijaju su novo oružje protiv raka

11.07.2019. | 01:24

Naučnici su koristili genetski reprogramirane bakterije kako bi uništili tumore kod miševa. Ta inovativna metoda mogla bi jednog dana da dovede do terapije protiv raka koja bi borbu protiv te bolesti učinila preciznijom i bez nuspojava koje izazivaju konvencionalni lijekovi.

Naučnici rade na razvoju komercijalnog liječenja, ali uspješnost kod miševa ne garantuje da će tako biti i kod ljudi.

„U budućnosti ćemo sigurno koristiti bakterije koje se mogu programirati u liječenju. Mislim da u tome ima puno potencijala“, rekao je dr Majkl Dugan, iz bolnice u Bostonu.

Ćelije našeg imunološkog sistema mogu nekad prepoznati i uništiti ćelije raka bez ikakve podrške tijela, ali tumori se mogu sakriti od imunološkog sistema uz pomoć gena zvanog CD47. Taj gen stvara protein koji je prisutan na površini crvenih krvnih zrnaca. Imunološke ćelije ga vide i prolaze pored zdravih crvenih krvnih zrnaca, piše „Vašington post“, a prenosi hrvatski portal „Ekspres“.

Sa starenjem crvena krvna zrnca gube proteine CD47. Na kraju ih imunološke ćelije više ne propuštaju i uništavaju stare ćelije kako bi napravile mjesta za nove. Mutacije u ćelijama raka mogu da prouzrokuju uključivanje gena CD47. Imunološki sistem tada te ćelije doživljava kao bezopasne što im omogućuje da prerastu u opasne tumore.

Detektori opasnih i agresivnih ćelija raka

Posljednjih godina naučnici su razvili antitijela koja se mogu vezati za proteine CD47 na ćelijama raka. Tada imunološke ćelije nauče da prepoznaju ćelije raka kao opasne i agresivne, ali standardna antitijela su veliki molekuli koji se ne mogu ubaciti u veliki tumor. A budući da se moraju ubrizgati u krvotok ta antitijela završe svuda u tijelu, uzrokujući nuspojave.

Dr Nikolas Arpaija, imunolog na Univerzitetu Kolumbija u Njujorku i sintetički biolog dr Tal Danino pitali su se mogu li da iskoriste bakterije i okrenu imunološki sistem protiv ćelija raka, ali iz tumora, a ne izvan njega. Obične bakterije će preuzeti tumore u tijelu i one će biti njihova utočišta od imunološkog sistema. Tokom 2016. godine dr Danino pomogao je u izgradnji bakterija koje mogu da stvore lijekove za borbu protiv tumora nakon što u njih uđu.

Bakterije ne mogu da stvaraju normalna antitijela za CD47, ali nedavno su dr Dugan i njegove kolege razvili malu verziju molekula nazvanu nanotelo. Ne samo da su one dovoljno male, nego su i mnogo potentnije od konvencionalnih antitijela. Istraživači su umetnuli gen u bakterije i pretvorili ih u fabrike nanotela. I njih pet miliona ubrizgali su u tumore na miševima. Bile su programirane da „počine“ masovno samoubistvo.

Kako smanjiti nuspojave liječenja raka

Nakon što su se utaborile i multiplikovale, 90 bakterija se uništilo i tako izbacilo nanotela. Oni su se prilijepili na proteine CD47 i tumorske ćelije i tako im skinuli njihovu zaštitu. Komadići mrtvih bakterija izlazili su iz tumora i tako privukli pažnju imunološkog sistema koji je napao ćelije raka. Unutar opkoljenog tumora preživjele bakterije počele su da se multiplikuju. Kada je njihova populacija narasla, većina je još jednom izvršila samoubistvo i tako otpustila još jedan kontingent nanotela i fragmenata. Dvostruki napad može ukloniti tumore u koje su ubrizgani.

Kada su dr Dugan i njegove kolege razvili svoje nanotelo CD47, prepoznali su da je transport do ćelija raka presudan za njegovu djelotvornost, ali nikad nisu pomišljali da će ga neko sakriti u mikroskopskom Trojanskom konju.

„Volim kad se dogodi nešto ovako, to je sjajna mala mašina“, rekao je dr Dugan.

Ovaj pristup ima potencijal da umanji nuspojave liječenja raka. Umjesto da se tijelo miševa preplavi lijekovima, bakterije su izvršile ciljane napade na tumore. Zahvaljujući njihovoj minijaturnosti, nanotela koja su procurila iz ćelija raka tijelo je brzo očistilo. Nakon što su bakterije ubile jedan tumor, ostali tumori kod miševa takođe su se smanjili. Moguće je da su bakterije pomogle imunološkom sistemu i naučile da prepoznaje druge ćelije raka.

Mogu li ljudi protiv raka kao i miševi

Naučnici su u ranijim istraživanjima pokazali da bakterije koje miševi progutaju mogu stići do njihove jetre i od tamo da napadaju tumore. To je jako značajno otkriće, jer se u jetri najčešće grupiše rak. Ako tako reprogramirane bakterije pomognu ćelijama imunološkog sistema da prepoznaju tumor u jetri, možda će moći da napadnu rak i u drugim dijelovima tijela.

Međutim, dr Dugan upozorava kako tako programirane bakterije kod ljudi ne moraju da budu tako snažne kao i kod miševa.

„U osnovi imamo isti sistem, ali samo u većoj mjeri. To znači da se stvari ne prenose tako djelotvorno od jednog dijela osobe do drugog“, kaže on.

Nova studija pokazuje koliko je područje sintetičke biologije uznapredovalo posljednjih godina, smatra Tim Lu, biolog i suosnivač firme „Sinlodžik“, koja takođe reprogramira bakterije da se bore protiv raka.

„Ove stvari se ne doživljavaju kao lude stvari za igru. One bi potencijalno mogle da pronađu svoj put do pacijenata“, zaključuje on.

 

Izvor:(SPUTNIK)