Противораковые пробиотики
Исследователи из Университета Цинциннати разработали пробиотик, который атакует защитные механизмы раковых клеток и повышает эффективность противоопухолевой терапии.
Солидные опухоли имеют внеклеточный матрикс, состоящий из коллагена и гиалуроновой кислоты. Эта среда образует барьер вокруг клеток и затрудняет доступ антител и иммунных клеток к опухолям. Налиникант Котагири и его коллеги экспериментировали с кишечной палочкой E. coli Nissle, которая используется в качестве пробиотика более 100 лет, и создали технологию, позволяющую экспрессировать любой белок или фермент в этой бактерии. Они сконструировали E.coli Nissle, способные выделять множество везикул, содержащих фермент, который разрушает внеклеточный матрикс рака.
Секрет в том, что бактерии, как правило, процветают в условиях низкого содержания кислорода и иммунодефицита – две характеристики, свойственные сОлидным опухолям, поэтому специально разработанные бактерии естественным образом накапливаются в них. Имея уникальную особенность локализоваться в опухолях, модифицированная E.coli Nissle с помощью везикул с ферментом разрушает матрикс опухоли и делает ее доступной для иммунных клеток.
Исследователи оценили эффективность пробиотических бактерий на животных моделях рака молочной железы и рака толстой кишки. Бактерии вводились внутривенно примерно за четыре или пять дней до начала иммунотерапии рака. За это время модифицированные E. coli Nissle заселяли опухоль и разрушали ее защитные механизмы для подготовки к лечению.
Иммунотерапия, проводимая на фоне лечения пробиотиками, повысила выживаемость мышей в два раза по сравнению с мышами, подвергшимися изолированной иммунотерапии. Визуализация показала, что бактериальные ферменты эффективно разрушают внеклеточный матрикс опухоли и позволяют терапии поражать раковые клетки.
Исследование также показало, что бактерии не атаковали здоровые клетки в других органах, таких как сердце, легкие, печень и мозг. Это означает, что они не способны вызвать инфекцию, но необходимо провести дополнительные исследования для подтверждения безопасности на крупных животных и на людях, особенно в состоянии иммунодефицита.
Если модифицированные бактерии и далее будут показывать безопасность и эффективность, их можно будет использовать для различных целей, включая лечение заболеваний кишечника, полости рта и кожи. Существует также потенциал для создания бактерий, экспрессирующих белки и молекулы, для монотерапии, а не как усилитель для других методов лечения.
Исследователи подали заявку на патент на новую технологию.
Статья S.C.Thomas et al. Engineered Bacteria Enhance Immunotherapy and Targeted Therapy through Stromal Remodeling of Tumors опубликована в журнале Advanced Healthcare Materials.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Cincinnati: Breaking down cancer’s defenses.