На и В человеческом теле живут триллионы микробов, а ученые могут изменить их, чтобы вылечить болезни. Недавно исследователи изменили геномы некоторых бактерий, живущих на коже человека, создав таким образом микробов, которые могут предотвращать или лечить рак. Такой подход сработал на мышах, а в ближайшее время планируется провести испытания на людях. "Я думаю, что это большой прорыв", - сказала Джули Сегре, генетик и биолог, не принимавшая участия в исследовании. Идея использования микробов для лечения рака и, возможно, других заболеваний - это "захватывающее новое направление", - говорит она.
Большинство исследований микробиома сосредоточено на триллионах бактерий, живущих в кишечнике человека. Но и кожа также является домом для множества микробных экосистем. Сообщество, живущее в подмышке, может выглядеть совершенно иначе, чем сообщество, живущее на веках. Ученые все еще выясняют, что именно делают все эти микробы, но, похоже, они питаются человеческими выделениями, возможно, производят какие-то полезные элементы, защищая своего носителя от инфекций. Они также влияют на работу иммунной системы. Все больше исследований подтверждают, что микробы, живущие в теле и на теле, могут усиливать или ослаблять иммунный ответ на то, что может причинить вред - будь то инфекция, опухоль или что-то более доброкачественное.
Простое попадание микроба на кожу животного также может вызвать иммунный ответ - хотя и не вызывающий всех признаков инфекции, таких как боль, лихорадка или недомогание. Это удивительно, говорит Майкл Фишбах из Стэнфордского университета, потому что эти микробы, как правило, не являются вредными: "Они наши друзья. Добавление микроба на кожу мыши, например, может иметь эффект, аналогичный вакцинации той же мыши", говорит он. Фишбах и его коллеги задались вопросом, могут ли они использовать этот эффект для изменения иммунного ответа.
Команда начала исследование с выбора микроба, который часто встречается на коже человека. Считается, что S. epidermidis является членом микробиома человека и обычно не вызывает заболеваний. По словам Фишбаха, микробы, которые использовали исследователи, были первоначально собраны с ушной раковины человека-добровольца. Исследователи модифицировали этих микробов, вставив в них новый ген. Такой ген кодирует белок, который находится на поверхности некоторых раковых клеток. Идея заключалась в том, что если иммунная система вырабатывает клетки, которые распознают микроб, то эти клетки будут распознавать и опухоли.
Затем команда применила этих "генномодифицированных бактерий" к мышам, намазав их ватной палочкой на головы животных. Другой группе мышей намазали обычные, немодифицированные образцы бактерий. В обоих случаях микробы быстро обосновались на коже мышей, говорит Фишбах. В то же время мышам вводили клетки рака кожи. Эти клетки были взяты у других мышей, больных раком, поэтому на их поверхности был целевой белок. В течение последующих дней и недель эти раковые клетки выросли в опухоли у мышей, которым вводили обычный микроб. Но у мышей, которым вводился модифицированный микроб, развитие рака значительно замедлилось.
"Мы видели огромные опухоли, растущие на мышах, которым давали обычный S. epidermidis", - вспоминает Фишбах. Но у мышей, которым давали модифицированные микробы, "ничего не было видно", говорит он. Он отмечает, что этот конкретный тип рака печально известен как агрессивный и трудно поддающийся лечению. "Мы были удивлены масштабами реакции", - говорит Фишбах. "Это удивительно мощное средство, учитывая, насколько оно мягкое". Лечение также подействовало на мышей, у которых уже были опухоли. Опухоли уменьшились у животных, которых мазали сконструированными микробами. Результаты работы команды были опубликованы в журнале Science.
Фишбаху и его коллегам еще предстоит проделать некоторую работу, прежде чем они начнут испытывать своих созданных микробов на людях.
Им нужно найти хорошего микроба-кандидата. Сейчас ученые еще не знают, вызывает ли S. epidermidis такой же иммунный ответ у людей - возможно, другой микроб будет работать лучше. Им еще предстоит выбрать подходящий раковый белок-мишень. Это оказалось серьезной проблемой при разработке мРНК-вакцин против рака, которые также основаны на вызове иммунного ответа на раковый белок: часто нет очевидного кандидата.
После того, как исследователи выяснят, какой микроб и как они будут его модифицировать, они испытают его на животных, чтобы убедиться в его безопасности. В ближайшие несколько лет Фишбах планирует начать испытания "дизайнерских" микробов на людях, больных раком. И хотя команда сосредоточится на раке, созданные бактерии могут быть использованы для лечения других заболеваний, а также аллергии, пишут Элейн Фукс и ее коллеги в сопроводительном комментарии в журнале Science. Дальнейшие исследования в области использования модифицированных микробов "могут проложить путь к более безопасным, эффективным и широко применимым терапевтическим средствам", - пишут они. "Нас восхищает идея о том, что можно просто помазать такими бактериями за ухом и опухоль уйдет", - говорит Фишбах. "А затем, через 10 дней, вы можете увидеть мощный иммунный ответ, который, в принципе, сохранится на неопределенный срок".
Подписывайтесь на Телеграм
Еще от Аммиак: