Nova nada za liječenje raka: znanstvenici razvijaju GMO bakterije koje jedu tumore iznutra

Borba protiv raka obogaćena je novim otkrićem. Istraživači sa Sveučilišta Waterloo u Kanadi razvijaju novu vrstu liječenja korištenjem genetski modificiranih bakterija, piše Science Daily. Možda zvuči kao zaplet znanstvenofantastičnog filma, ali moguće je programirati određene bakterije da se bore protiv tumora i da ih „proždiru” iznutra. Istraživanje je objavljeno u časopisu ACS Synthetic Biology i, iako je u ranoj fazi, predstavlja veliki korak koji već potiče raspravu među znanstvenicima.

Bakterijski trojanski konj protiv tumora

Ideja istraživanja temelji se na odavno poznatom biološkom opažanju: tumori su u hipoksičnoj (lišenoj kisika) i imunosuprimiranoj okolini. Paradoksalno, ovi uvjeti, koji ometaju djelovanje kemoterapijskih lijekova, idealno su utočište za određene vrste anaerobnih bakterija. Kanadski istraživači usavršili su tehnike uređivanja gena kako bi modificirali bakterijske sojeve, poput probiotika ili derivata salmonele, lišavajući ih virulencije (sposobnosti da nas razbole) i pretvarajući ih u „vozila” za dostavu lijekova. Razvili su genetski modificirane bakterije koje pripadaju vrsti Clostridium sporogenes. Problem je u tome što ova bakterija, nakon što dosegne vanjski dio tumora, dolazi u kontakt s kisikom i umire. Stoga su istraživači odlučili modificirati njezin DNK, dodajući gen koji je čini tolerantnijom na kisik. Nije riječ samo o ubrizgavanju bakterija, već o programiranju pravih „bioloških računala”, sposobnih slijediti precizan protokol.

Kako funkcioniraju modificirane bakterije

Nakon što se ispuste u krvotok, bakterije privlače kemikalije koje oslobađa tumor i plivaju prema malignoj masi, ignorirajući zdravo tkivo gdje ima više kisika. Istraživači su umetnuli genetičke krugove koji bakterijama omogućuju da se same „broje”. Proizvodnja lijekova počinje tek kada bakterijska populacija unutar tumora dosegne kritičnu gustoću. To sprečava oslobađanje otrovnih tvari u ostatak tijela. Nakon što se dosegne prag, bakterije su programirane na samouništenje, oslobađajući terapijske proteine, citokine ili antitijela izravno u srce tumora, što ponovno budi pacijentov imunološki sustav.

Prenositelji lijekova

Jedna od glavnih prepreka u liječenju raka je takozvano „tumorsko mikrookruženje”, vrsta kemijskog štita koji „iscrpljuje” T limfocite (naše obrambene stanice) i čini ih nesposobnima za napad. Kanadska studija pokazala je da bakterije ne samo da isporučuju lijekove, već djeluju i kao snažni adjuvansi: sama njihova prisutnost signalizira „neposrednu opasnost” za imunološki sustav, privlačeći masivan priljev imunoloških stanica na mjesto tumora i probijajući kemijsku opsadu raka.

Rezultati studije

U pretkliničkim ispitivanjima provedenima u laboratorijima u Montrealu, upotreba ovih sintetičkih bakterija pokazala je značajno smanjenje volumena tumora u modelima raka debelog crijeva i dojke, što često dovodi do potpune regresije kada se kombinira s tradicionalnom imunoterapijom. Međutim, prelazak u kliničku fazu kod ljudi zahtijeva izuzetan oprez. Postoji niz izazova s kojima se treba suočiti: sprečavanje pretjerane reakcije tijela na bakterije prije nego što dosegnu svoj cilj (rizik od sepse), osiguranje da bakterije ne mutiraju i ne izgube svoje genetske modifikacije tijekom replikacije, te osiguravanje da se, nakon što je posao završen, bakterije mogu sigurno eliminirati uobičajenim antibioticima.