Учёные обнаружили, что живущие внутри опухолей бактерии могут вырабатывать молекулу, которая борется с раком и улучшает результаты химиотерапии. Было обнаружено, что эта молекула под названием 2-метилизоцитрат (2-MiCit)делает клетки рака толстой кишки более чувствительными к химиотерапии, повреждая их ДНК и нарушая обмен веществ. Эксперименты на червях, мухах и клетках рака человека подтвердили её мощный противораковый эффект.
Международная группа учёных под руководством исследователей из Лаборатории медицинских наук (ЛМН) МИС, Имперского колледжа Лондона и Кёльнского университета обнаружила, что связанные с опухолью микробы вырабатывают молекулу, способную контролировать прогрессирование рака и усиливать эффективность химиотерапии.
Большинство людей знакомы с микробами на нашей коже и в кишечнике, но недавние открытия показали, что в опухолях также проживают уникальные сообщества бактерий. Сейчас учёные пытаются понять, как эти опухолевые бактерии могут влиять на рост опухоли и реагировать на химиотерапию.
Новое исследование, опубликованное в Cell Systems 10 сентября 2025 года, является серьёзным прорывом в этой области, идентифицируя мощный противораковый метаболит, продуцируемый бактериями, связанными с раком толстой кишки. Это открытие открывает путь к выработке новых стратегий лечения рака, включая развитие новых препаратов, которые могут сделать существующие методы лечения более эффективными.
В исследовании использовался передовой метод широкомасштабного скрининга с целью испытать 1100 состояний типа микроскопического червя C. elegans. В ходе этого процесса они обнаружили, что бактерия E. coli вырабатывает молекулу под названием 2-метилизоцитрат (2-MiCit), которая может повысить эффективность химиотерапевтического препарата 5-фторурацил (5-FU).
Используя компьютерное моделирование, учёные продемонстрировали, что ассоциированный с опухолью микробиом (бактерии, находящиеся внутри и вокруг опухолей) от пациентов также мог продуцировать 2-MiCit. Чтобы подтвердить эффективность 2-MiCit, группа воспользовалась ещё двумя системами: раковыми клетками человека и мушиной моделью рака толстой кишки. В обоих случаях они обнаружили, что 2-MiCit демонстрировал мощные противораковые свойства, и в случае с мухами увеличивал продолжительность жизни.
Профессор Филип Кабрейро, глава группы по исследованию совместного метаболизма «хозяин-микроб» в ЛМН, и руководитель исследовательского кластера CECAD в Кёльне объясняет значимость открытия: «Мы знаем, что бактерии ассоциируются с опухолями, и теперь мы начинаем на химическом уровне понимать общение, которое у них происходит с раковыми клетками. Мы обнаружили, что одно из этих бактериальных химических веществ может выступать в качестве серьёзного партнёра химиотерапии, нарушая метаболизм раковых клеток и делая их более чувствительных к препарату».
В исследовании обнаружено, что 2-MiCit действует, подавляя ключевой фермент митохондрий (внутриклеточных структур, вырабатывающих энергию для функционирования клеток) раковых клеток. Это приводит к повреждению ДНК и активирует пути, замедляющие прогрессирование рака. Эта многоцелевая атака ослабляет раковые клетки и работает в синергизме с 5-FU. Данная комбинация значительно эффективнее уничтожала раковые клетки, чем каждое из соединений в отдельности.
Д-р Даниэль Мартинес-Мартинес, постдок ЛМН и первый автор статьи, говорит: «Микробы — наша важнейшая составляющая. То, что одна молекула может так серьёзно влиять на прогрессирование рака — поистине замечательно и служит ещё одним доказательством того, насколько сложной может быть биология, когда рассматриваешь её комплексно. Это действительно удивительно, поскольку мы лишь поверхностно затронули происходящее».
В сотрудничестве с химиками-медиками, исследователи также модифицировали соединение 2-MiCit, чтобы повысить его эффективность. Эта синтетическая версия показала ещё большую эффективность в уничтожении раковых клеток, демонстрируя потенциал в разработке новых препаратов, основанных на натуральных микробиологических продуктах. Филип добавил: «Используя натуральный биологический продукт в качестве исходной точки, мы смогли разработать более сильную молекулу, фактически улучшив продукт матери-природы».
Эти замечательные открытия показывают, как ассоциированный с раком микробиом может влиять на прогрессирование рака, и как метаболиты этих бактерий могут использоваться в усовершенствовании лекарств от рака. Эти результаты также важны в контексте персонализированной медицины, подчёркивая важность исследования не только пациентов, но и их микробов.
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК». Источники.
Материалы предоставлены Medical Research Council (MRC) Laboratory of Medical Sciences.
Вам также может быть интересно: