Ученые нашли необычный способ доставлять сразу несколько противораковых препаратов прямо в опухоль. Для этого они генетически изменили безопасный штамм кишечной палочки.
Исследователи из Колумбийского университета создали бактерии, которые превращают вещество в активный химиотерапевтический препарат прямо внутри опухоли, одновременно стимулируя иммунную систему атаковать раковые клетки.
Результаты эксперимента опубликованы в Science Translational Medicine.
Как кишечная палочка попадает в опухоль
Некоторые бактерии умеют перемещаться в организме и размножаться внутри опухолей.
Исследователи использовали пробиотический штамм кишечной палочки Escherichia coli Nissle 1917 и генетически изменили его так, чтобы он выполнял роль своеобразной системы доставки лекарств.
Бактерии запрограммировали вырабатывать фермент цитозиндезаминазу (CD). Он превращает 5-фторцитозин (5-FC) в 5-фторурацил (5-FU), мощный химиотерапевтический препарат.
Таким образом, активное лекарство образуется непосредственно в опухоли. Теоретически это может позволить воздействовать на опухолевые клетки более таргетно и уменьшить воздействие химиотерапии на здоровые ткани.
Бактерии запускают иммунный ответ
Исследователи заставили палочку производить еще две молекулы, которые воздействуют на иммунную систему.
Первая — супер-агонист IL-15. Он стимулирует иммунные клетки, участвующие в уничтожении опухоли.
Вторая — нанотело, блокирующее PD-L1. Этот белок помогает опухолевым клеткам подавлять иммунный ответ и избегать атаки.
В итоге бактерии должны одновременно запускать три механизма: превращать 5-FC в химиотерапевтический препарат 5-FU, стимулировать противоопухолевый иммунитет и блокировать один из механизмов, с помощью которых опухоль пытается скрыться от иммунной системы.
Что показал эксперимент
Методику проверили на мышах с моделями колоректального рака и меланомы. Бактерии вводили в опухоль или внутривенно, после чего животным давали 5-FC.
Комбинированное лечение замедлило рост опухолей и увеличило продолжительность жизни животных. В модели колоректального рака опухоль полностью исчезла у трех из семи мышей.
Кроме того, лечение вызвало иммунный ответ, который воздействовал и на опухоли в других участках организма, не подвергавшихся прямому лечению. Ученые также обнаружили признаки формирования иммунной памяти: через 90 дней после лечения животные сохраняли защиту при повторном воздействии опухолевых клеток.
Зачем вообще использовать бактерии
Обычная химиотерапия воздействует не только на раковые, но и на здоровые клетки, поэтому может вызывать побочные эффекты.
Еще внутри одной опухоли могут находиться разные типы клеток, некоторые из которых со временем становятся устойчивы к лечению.
Идея ферментной терапии с пролекарством заключается в том, чтобы сначала доставить в опухоль фермент, а затем дать пациенту неактивное вещество, которое этот фермент превратит в лекарство непосредственно в нужном месте.
Авторы считают, что такой подход потенциально может объединить локальную химиотерапию и иммунотерапию в одной системе доставки.
Однако пока эксперименте проводили только на животных. Результаты на мышах не означают, что метод безопасен или эффективен для людей.
Ранее Kursiv Health писал о другом эксперименте со схожей задачей — доставить лекарства непосредственно к опухоли с помощью ультразвука.
