Álcázott rákgyilkos baktériumokkal pusztíthatóak el a rosszindulatú tumorok

A rákkezelés hagyományos formái – a sugárkezelés, a kemoterápia és az immunterápia – mindegyike rendelkezik a maga erősségeivel a daganatok elleni küzdelemben, az úgynevezett terápiás baktériumok pedig tovább bővíthetik a lehetőségek tárházát.

A baktériumok önmagukban is erőteljes daganatellenes hatással bírhatnak, de a géntechnológia lehetővé teheti, hogy teljesen új képességekkel rendelkezzenek, beleértve a specifikus vegyületek felszabadítását vagy a hatékony rákellenes gyógyszerek hordozását.

A kórokozók ilyen célú felhasználása azonban számos kihívást rejt magában, amelyek között a toxicitás kérdésköre a legfontosabb: az élő baktériumok gyorsan növekedhetnek a szervezetben, és mivel a szervezet immunrendszere fenyegetésként tekint rájuk, szélsőséges gyulladásos reakciót idézhetnek elő.

A toxicitási probléma megoldása azt jelentené, hogy olyan baktériumokat kellene találni vagy létrehozni, amelyek képesek kikerülni a szervezet immunrendszerét, és biztonságosan eljutni a tumorba, hogy kifejtsék rákellenes hatásukat.

A Columbia Egyetem professzora, Jaeseung Hahn és kutatócsapata kapszuláris poliszacharidoknak (CAP) nevezett cukorpolimerekhez fordult, amelyek természetes módon bevonják a kórokozók felületét, és megvédik őket az immunrendszer támadásaitól.

Tudósok úgy alakították ki a mikrobafajok egy változatát, hogy tartalmazzon egy IPTG nevű molekulát, amely megváltoztatja a kórokozó felszínét, és befolyásolja a baktérium és az immunrendszer közötti kölcsönhatást.

Tulajdonképpen egy molekuláris köpenyt alakítottak ki, amely beburkolja a baktériumot és megakadályozza az immunrendszer támadásait, mindeközben az IPTG mennyiségének finomhangolásával szabályozni lehet, a kórokozó pontosan mennyi ideig maradjon a vérben.

A kutatócsoport indukálható CAP-nak, azaz iCAP-nak nevezte el az új molekulát, egértumor-modellekben pedig bebizonyították, hogy segítségével tízszeresére növelhető a baktériumok tolerálható dózisa.

Idővel az IPTG elkopott, és az iCAP elvesztette védőburkát, ami lehetővé tette, hogy a szervezet más részein biztonságosan semlegesítsék, ezáltal a toxikus mellékhatások minimálisra csökkentek. Ezután létrehozták az iCAP egy olyan változatát, amely tumorellenes toxint termelt, és amelyről kimutatták, hogy vastagbél- és emlőrákmodellekben hatékonyabban zsugorítja a daganatokat, mint a kontrollkísérletekben.