Генетически модифицированные, активированные ультразвуком бактерии помогут ограничить рост раковых клеток. Это может быть новый способ борьбы с раком без каких-либо побочных эффектов.
Не существует идеального способа борьбы с раком — химиотерапия и лучевая терапия являются инвазивными методами лечения с многочисленными побочными эффектами. Уничтожая раковые клетки, вы одновременно разрушаете свое тело. Последствия таких действий зачастую непоправимы, а сама опухоль не всегда уничтожается на 100%.
Ученые из Калифорнийского технологического института разработали новый способ борьбы с раком. Коллектив под руководством проф. Михаила Шапиро генетически модифицировала штамм кишечной палочки, которая ищет в организме раковые клетки и проникает в них. Внутри опухоли бактерии могут быть «включены» ультразвуком, чтобы активировать противораковые препараты. Подробности описаны в Nature Communications.
По словам профессора Михаил Шапиро:
Целью этой технологии является использование способности модифицированных пробиотиков проникать в опухоли при использовании ультразвука для их активации для высвобождения сильнодействующих лекарств внутри опухоли.
Бактерии для борьбы с раком
Бактерии кишечной палочки сопровождают нас всю жизнь – они обитают в пищеварительной системе и выполняют множество полезных функций. Ученые из Калифорнийского технологического института использовали штамм под названием Nissle 1917, одобренный для медицинского применения у людей. При попадании в кровоток бактерии распространяются по всему телу. С ними борется наша иммунная система, кроме опухолей, которые представляют собой среду с ослабленным иммунитетом.
Бактерии были обогащены двумя генами: один для производства нанопротеинов, делающих опухоль видимой для иммунной системы, а другой для действия в качестве термовыключателя. В результате был создан бактериальный штамм, продуцирующий нанопротеины, тормозящие рост опухоли только при нагревании до температуры 42-43° С. Так как нормальная температура тела человека составляет 37 ° С, то в нормальных условиях нанопротеины не высвобождаются.
Исследователи из Калифорнийского технологического института могут активировать их термически с помощью сфокусированного ультразвука — аналогично тем, которые используются при диагностическом ультразвуковом исследовании. Фокусируя ультразвук в одной точке, ткань нагревается, а ее окрестности — нет.
У мышей, которых лечили E.coli под ультразвуковым контролем, рост опухоли был значительно медленнее, чем у грызунов других групп: мышей, которых лечили модифицированными бактериями, обработанными ультразвуком, и которые были лишены обоих видов лечения.
Профессор Михаил Шапиро резюмирует:
Это очень многообещающий результат, поскольку он показывает, что мы можем получить правильную терапию в нужном месте в нужное время. Но, как и в случае с любой новой технологией, необходимо оптимизировать несколько вещей, включая добавление возможности визуализации бактериальных агентов с помощью ультразвука перед их активацией и более точное нацеливание на них с помощью тепловых раздражителей.