Большинство людей знает о микробах, обитающих на коже или в кишечнике, но недавние открытия показали, что микроорганизмы живут даже в раковой опухоли. Теперь ученые изучают, как связанные с опухолью бактерии влияют на её рост и реакцию на химиотерапию.
Новое исследование, опубликованное в журнале Cell Systems, представляет значительный прорыв в этой области, выявляя мощное противораковое соединение, производимое бактериями, связанными с колоректальным раком.
Международная группа ученых из Лаборатории медицинских наук Совета по медицинским исследованиям (LMS), Имперского колледжа Лондона и Университета Кёльна, обнаружила, что связанные с опухолями микроорганизмы производят молекулу, способную контролировать развитие рака и повышать эффективность химиотерапии.
Для тестирования более 1100 условий на типе микроскопического червя Caenorhabditis elegans учёные использовали сложный крупномасштабный скрининговый подход и обнаружили, что бактерия Escherichia coli производит молекулу под названием 2-метилизоцитрат (2-MiCit), способную повысить эффективность препарата для химиотерапии 5-fluorouracil (5-FU).
Используя компьютерное моделирование, учёные показали, что связанный с опухолью микробиом (бактерии, живущие внутри и вокруг опухоли), полученный от пациентов, способен производить 2-MiCit.
Для подтверждения эффективности 2-MiCit учёные использовали две дополнительные системы: человеческие раковые клетки и клетки мушки с колоректальным раком. Во всех случаях было обнаружено, что 2-MiCit обладает мощным противораковым действием, а в случае мушки повышает выживаемость.
Профессор Филипе Кабрейро (Filipe Cabreiro), глава группы Host-Microbe Co-Metabolism в LMS и руководитель научной группы в Исследовательском кластере CECAD в Кельне, объясняет значение открытия: «Мы знали, что бактерии связаны с опухолями, и теперь начинаем понимать суть химического диалога, который они ведут с раковыми клетками. Мы выяснили, что одно из этих бактериальных соединений способно действовать как мощный партнер химиотерапии, нарушая метаболизм раковых клеток и делая их более уязвимыми для лекарств».
Анонсы статей смотрите в МАХ, Telegram или ОК
Исследование показало, что 2-MiCit действует путем подавления ключевого фермента митохондрий раковых клеток (митохондрии — это структуры внутри клеток, обеспечивающие их энергией). Это приводит к повреждению ДНК и активирует механизмы, замедляющие развитие рака. Такой удар одновременно ослабляет раковые клетки и повышает эффективность воздействия препарата 5-fluorouracil.
Их комбинация работала значительно эффективнее в уничтожении раковых клеток, чем каждое вещество по-отдельности.
Доктор Даниэль Мартинес-Мартинес (Dr Daniel Martinez-Martinez), постдокторант в LMS и первый автор исследования: «Микробы являются неотъемлемой частью организма человека. Тот факт, что одна молекула оказывает столь значительное влияние на развитие рака, просто удивителен. Это чрезвычайно захватывающе, потому что мы только вступили на порог понимания того, что реально происходит».
Пригодится: Пять вещей, которые нужно сделать, проснувшись
В сотрудничестве с химиками ученые изменили структуру соединения 2-MiCit, с целью усилить его эффект. Получилось! Синтетическая версия оказалась более эффективной в уничтожении раковых клеток, демонстрируя широкие возможности разработки новых лекарств на основе природных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.
Профессор Кабрейро согласен: «Используя природные продукты жизнедеятельности микроорганизмов в качестве отправной точки, нам удалось создать более мощную молекулу, эффективно улучшив творение матушки-природы».
Перевод: Виктор Трибунский
Источник