Учёные генетически модифицировали сальмонеллу, бактерию, вызывающую пищевые отравления. Теперь эти микроорганизмы будут заниматься поиском и уничтожением опухолей, что, как надеются авторы работы, может помочь справиться с наиболее опасной формой рака головного мозга.
Врачи испытывают острую потребность в новых подходах к лечению пациентов с глиобластомой, самой агрессивной разновидностью опухолей мозга.
Гематоэнцефалический барьер, разделяющий мозг и кровеносные сосуды, затрудняет борьбу с глиобластомой при помощи лекарственных средств. И при помощи хирургии справиться с этой формой рака непросто, поскольку даже крошечные фрагменты глиобластомы, оставшиеся в организме, неизбежно приводят к появлению новых опухолей.
Даже при использовании самых современных методов лечения средняя продолжительность жизни пациентов после получения диагноза составляет всего около 15 месяцев. 5-летний рубеж перешагивает менее 10% заболевших.
Учёные из Университета Дьюка (Duke University) решили создать новый подход к терапии глиобластомы. Для этого они генетически модифицировали бактерию Salmonella typhimurium, приспособив её для поиска и уничтожения опухолей.
Эксперименты на крысах с запущенными формами заболевания показали, что средняя 100-дневная выживаемость животных после такого лечения составила 20%. В пересчёте на человеческую продолжительность жизни 100 дней эквивалентны приблизительно 10 годам.
В более ранних исследованиях было совершенно случайно обнаружено, что в присутствии в организме бактерий иммунная система может научиться распознавать опухолевые клетки и атаковать их. Однако последовавшие клинические испытания с использованием обезвреженных штаммов S. typhimurium показали, что сами по себе бактерии неэффективны.
Чтобы превратить обычную сальмонеллу в средство для борьбы с опухолью, группа исследователей отобрала обезвреженный штамм S. typhimurium, отличавшийся также дефицитом жизненно важного соединения пурина. Отсутствие пурина заставляло бактерии искать его во внешней среде. Опухоли же оказались отличным источником этого соединения, что и сделало их привлекательной мишенью для модифицированных S. typhimurium.
Затем учёные генетически изменили бактерии ещё раз, теперь — чтобы заставить их вырабатывать белки азурин и p53. Эти вещества заставляют клетки совершать «самоубийство», но только при дефиците кислорода.
Так как опухолевые клетки активно делятся, в окружающей их среде кислорода обычно мало.
«Хирургическое лечение глиом затруднено, поскольку такие опухоли не имеют чётких краёв, и их сложно удалить полностью, — рассказывает один из авторов исследования, Рави Белламконда (Ravi Bellamkonda). — Поэтому создание бактерий, способных самостоятельно искать новообразования, перемещаться к ним и выделять противоопухолевые белки исключительно в среде, богатой пурином, но бедной кислородом, выглядит многообещающе. В тех «дозах», которые мы использовали во время экспериментов, бактерии естественным образом исчезали из организма после того, как опухоль погибала. Фактически, микроорганизмы уничтожали свой собственный источник питания».
Результаты работы были опубликованы в издании Molecular Therapy — Oncolytics.
