Działa jak koń trojański. Zaprogramowali bakterię do walki z rakiem

Zespół kierowany przez prof. Tala Danino stworzył platformę CAPPSID (Coordinated Activity of Prokaryote and Picornavirus for Safe Intracellular Delivery). To pierwsze w historii rozwiązanie, w którym bakterie dostarczają do guza wirusa onkolitycznego, czyli wirusa zdolnego do niszczenia komórek nowotworowych.

- Chcieliśmy wzmocnić terapię bakteryjną, umożliwiając bakteriom dostarczenie i aktywację wirusa bezpośrednio w komórkach guza, a jednocześnie zadbaliśmy o mechanizmy bezpieczeństwa, które ograniczają rozprzestrzenianie się wirusa poza nowotwór – wyjaśnia współautor badań Jonathan Pabón, lekarz i doktorant na Columbia University.

Bakterie Salmonella typhimurium, naturalnie migrujące do ubogich w tlen i bogatych w składniki odżywcze środowisk wewnątrz guzów, zostały "zaprogramowane" tak, by pełniły rolę konia trojańskiego. Wnikają do nowotworu, a następnie uwalniają tam wirusa, który namnaża się w komórkach rakowych i niszczy je od środka.

Co ważne, bakterie pełnią funkcję maskującą – chronią wirusa przed przeciwciałami pacjenta, które w normalnych warunkach szybko by go unieszkodliwiły. Dzięki temu wirus dociera dokładnie tam, gdzie jest potrzebny.

- Bakterie przenoszące wirusa to sposób na obejście odporności pacjenta, która często neutralizuje wirusy używane w terapii onkolitycznej – podkreśla współautor badań Zakary S. Singer.

Zobacz także: Nowa szczepionka na raka trzustki i jelit. Obiecujące wyniki badań

Jednym z największych wyzwań w terapii wirusowej jest ryzyko niekontrolowanego rozprzestrzeniania się wirusa w zdrowych tkankach. Badacze rozwiązali ten problem wprowadzając molekularny "bezpiecznik": wirus potrzebuje specjalnego białka, które może uzyskać wyłącznie od bakterii znajdujących się w guzie.

Jeśli wirus wydostanie się poza nowotwór – traci zdolność dalszego namnażania. To oznacza, że wirus jest aktywny tylko tam, gdzie rzeczywiście powinien działać.

Dotychczasowe badania przeprowadzono na modelach mysich, ale naukowcy już przygotowują się do kolejnych etapów, które mają przybliżyć tę metodę do zastosowań klinicznych.

- Jako lekarz-naukowiec moim celem jest wprowadzenie takich żywych terapii do praktyki medycznej. Pracujemy nad tym, aby nasze rozwiązanie jak najszybciej mogło być testowane w badaniach klinicznych – mówi Pabón.

Zespół zgłosił już patent i planuje rozszerzyć badania o inne typy nowotworów, różne modele wirusów oraz nowe "ładunki terapeutyczne", które mogłyby dodatkowo wspierać walkę z chorobą.

Połączenie bakterii i wirusów w jednym systemie to koncepcja, która do niedawna wydawała się czystą fantazją. Obecnie staje się realnym narzędziem w medycynie. Jeśli dalsze testy potwierdzą skuteczność i bezpieczeństwo metody, może to oznaczać narodziny zupełnie nowej klasy terapii przeciwnowotworowych – bardziej precyzyjnych, skutecznych i mniej obciążających organizm pacjenta niż dotychczasowe rozwiązania.

Dominika Najda, dziennikarka Wirtualnej Polski

Źródła

1. Nature Biomedical Engineering