Троянский конь для опухоли
Разработка методов лечения рака, которые вызывают мощный, но не токсичный, противоопухолевый иммунный ответ, представляет собой значительную проблему.
Для её решения учёные из Колумбийского университета объединили свои знания в области синтетической биологии и иммунологии и создали штамм непатогенных бактерий Escherichia coli, которые могут колонизировать сОлидные опухоли у мышей и безопасно доставлять сильнодействующие лекарства, проникая в опухоль, как троянский конь, чтобы уничтожить её изнутри. Подобный метод привел не только к полной регрессии лимфомы у мышей, но также к значительному контролю отдаленных опухолевых поражений. Это первое доказательство так называемого абскопального эффекта с помощью бактериальной терапии.
Теперь становится возможным создавать бактерии для локального уничтожения опухолей, а затем стимулировать иммунную систему к поиску этих опухолей и метастазов, которые слишком малы для обнаружения с помощью визуализации или других методов.
Новый штамм бактерий, способен расти и размножаться в некротическом ядре (или в мертвой зоне) опухолей. Такие бактерии запрограммированы на самоуничтожение, когда их количество достигает критического порога, что позволяет эффективно высвобождать лекарства и предотвращать их разрушение в других частях тела. Небольшая часть бактерий выживает после лизиса и образует новые колонии, что позволяет многократно доставлять лекарства внутрь опухолей.
Доказательство эффективности концепции программирования бактерий первоначально было разработано три года назад (Din et al., Nature 2016).
В текущем исследовании для борьбы с раковыми клетками было применено нанотело, нацеленное на белок под названием CD47. CD47 подаёт иммунным клеткам сигнал «не ешь меня», защищая таким образом раковые клетки от макрофагов и дендритных клеток. Белок обнаружен в изобилии на большинстве сОлидных опухолей человека и в последнее время является популярной терапевтической мишенью. Но CD47 присутствует не только в опухолевых клетках, поэтому системное нацеливание на этот белок высокотоксично, о чем свидетельствуют недавние клинические испытания. Новый штамм бактерий действует исключительно внутри опухоли и не вызывает системных побочных эффектов в отличие от других методов лечения.
Комбинированный эффект бактериально-индуцированного воспаления в опухоли и блокады CD47 приводит к усиленному фагоцитозу опухолевых клеток и, как следствие, к усилению активации и пролиферации опухолеспецифических Т-клеток. Помимо этого было обнаружено, что данный метод лечения снижает частоту образования метастазов,
Учёные проводят дальнейшие исследования в области безопасности и токсикологии иммунотерапевтических бактерий. Положительные результаты этих исследований повлекут за собой клинические испытания на людях.
Статья Chowdhury et. al Programmable bacteria induce durable tumor regression and systemic antitumor immunity опубликована в журнале Nature Medicine.
Елена Панасюк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru/ по материалам Columbia Engineering: Bacteria Engineered as Trojan Horse for Cancer Immunotherapy.