Лечение рака собственными иммунными клетками, которые мобилизуются модифицированными бактериями.

С помощью определенных модификаций ученые научили бактерии привлекать в опухоль собственные иммунные клетки для ее уничтожения. Они показали, что такой подход успешно работает на моделях раков мышей, открывая новые возможности для простого и безопасного лечения различных типов рака у людей.

Объединив результаты исследований и открытий в области иммунологии рака со сложной генной инженерией, ученые из Колумбийского университета создали своего рода “отряд бвктерий-самоубийц”, нацеленных на опухоли и привлекающий собственные иммунные клетки хозяина к раковой опухоли, чтобы уничтожить ее. Научная работа опубликована 8 марта в  Science Advances.  Это чрезвычайно важный шаг в усилиях по привлечению непатогенных бактерий для борьбы с раком.

Ученым уже много лет известно, что некоторые виды бактерий могут жить и развиваться внутри опухолей. «Предполагалось, что это связано с низким уровнем pH и уникальной для ядра опухоли некротической и иммунной средой, которая поддерживает рост бактерий, предотвращая их выведение иммунными клетками», – говорит руководитель исследований Николас Арпайя (Nicholas Arpaia), доктор биологии, доцент кафедры микробиологии и иммунологии в медицинском центре  Колумбийского Университета  и главный автор статьи.   На основе этого принципа он с коллективом ученых разрабатывает в своей лаборатории стратегию борьбы с опухолью.

В основе подхода лежит пробиотический штамм бактерии E.coli, разработанный с помощью синхронизированной схемы лизиса (полное или частичное разрушение клеток под действием их собственных ферментов). Как только бактериальные клетки достигают необходимой концентрации внутри опухоли, схема срабатывает, заставляя большинство бактерий лизироваться или распадаться, высвобождая их содержимое. Перед этим исследователи добавили к микробам гены, кодирующие белки, которые блокируют рост опухолевых клеток или помечают опухоль для переваривания иммунными клетками.

Иммунологи обнаружили, что различные сигнальные белки иммунной системы, называемые хемокинами, вовлекают разные типы иммунных клеток в опухоль и стимулируют их реагировать определенным образом. Ученые использовали мутировавшую версию человеческого гена хемокина, которая привлекала клетки Т-киллеры. Затем исследователи добавили второй бактериальный штамм, другой хемокин, для привлечения дендритных клеток. Активированные дендритные клетки поедают опухолевые клетки, затем передают свои антигены Т-клеткам, которые затем могут лучше распознавать опухолевые клетки и более надежно атаковать их.

Ученые протестировали новый метод на моделях мышиного рака. Сначала они вводили модифицированные бактерии непосредственно в опухоль и обнаружили сильный иммунный ответ как против очага рака, так и против вторичных опухолей, которые не подвергали лечению. Затем аналогичных результатов удалось добиться при внутривенном введении лекарства.

Важно отметить, что лечение оказалось безопасным для соседних здоровых тканей.

«Мы видим, что бактерии будут колонизировать только среду опухоли, и они достигают достаточного уровня концентрации только для того, чтобы вызвать лизис внутри опухоли, поэтому мы не обнаружили бактерии в других здоровых органах», – говорит доктор Арпайя. Этот подход предлагает новый спектр терапевтических стратегий в поисках новых методов противоопухолевой терапии.

Пока ученые успешно тестировали лечение против лимфомы, колоректального рака и тройного негативного рака молочной железы. Дальнейшие исследования будут направлены на тестирование универсальности подхода, а также выбор оптимальных дозировок и метода доставки терапии.