Японские ученые разработали новый метод терапии рака, способный полностью уничтожать опухоли без участия иммунной системы. Они использовали уникальную комбинацию из двух бактерий — AUN, которая показала свою эффективность в экспериментах с иммунодефицитными линиями мышей, имитирующими состояние пациентов с ослабленным из-за химиотерапии иммунитетом. В ходе исследований опухоли (включая трижды негативный рак молочной железы и ксенотрансплантаты человека) полностью исчезали уже через 240 часов после введения бактерий, тогда как традиционные методы иммунотерапии в таких случаях оказываются бессильны. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
История использования бактерий для лечения рака восходит к 1868 году, когда немецкий врач Вильгельм Буш описал случай регрессии опухоли после непреднамеренного заражения пациента. Позднее, в 1893 году, Уильям Коли разработал первую целенаправленную бактериальную терапию, которая стимулировала иммунную систему атаковать опухоль. Современные методы иммунотерапии — ингибиторы контрольных точек и CAR-T-клетки — также основаны на активации иммунитета. Однако они неэффективны в отношении больных с иммуносупрессией (угнетенным иммунитетом), вызванной химио- или радиотерапией, в то время как такие пациенты составляют значительную часть онкобольных. В новой работе команда специалистов нашла решение этой проблемы, исследовав бактериальный консорциум AUN, ранее выделенный из опухолей мышей. Он состоит из Proteus mirabilis (A-gyo) и фотосинтезирующей Rhodopseudomonas palustris (UN-gyo), существующих в строгом соотношении 3:97.
В экспериментах ученые вводили AUN внутривенно мышам с различными типами опухолей, включая устойчивый рак молочной железы и пересаженные человеческие опухоли (ксенотрансплантаты). Для иммунодефицитных моделей использовали двухэтапный протокол: сначала вводили низкую дозу AUN, а через 48 часов — высокую. Контрольные группы получали физраствор. Безопасность оценивали с помощью анализов крови, гистологических образцов и измерения уровня цитокинов.
Результаты позволили ученым выявить устойчивую регрессию опухолей у всех иммунодефицитных мышей после введения двойной дозы AUN. Опухоли, включая рак поджелудочной железы человека, полностью исчезали за 240 часов без рецидивов. Механизм оказался независим от иммунных клеток: AUN избирательно колонизировал опухоли, в которых соотношение бактерий A-gyo к UN-gyo сдвигалось с 3:97 до 99:1, то есть популяция UN-gyo практически исчезала в опухолевой ткани, в то время как A-gyo становился доминирующим видом. Под действием метаболитов раковых клеток (фумаровой и молочной кислот) A-gyo трансформировался в нитевидные клетки, разрушавшие сосуды. Это вызывало селективный внутриопухолевый тромбоз (закупорку сосудов сгустками), некроз (массовую гибель клеток) и гемолиз (разрушение красных кровяных телец), что в совокупности приводило к быстрой гибели опухоли. Бактериальные токсины, с другой стороны, напрямую повреждали раковые клетки. При этом UN-gyo подавляли патогенность A-gyo: уровень интерлейкина-6 и других провоспалительных цитокинов при двухэтапном введении был значительно ниже, чем при однократном. Это означает, что UN-gyo выполняли защитную функцию, снижая воспалительную реакцию, при этом сохраняя высокую противоопухолевую эффективность за счет избирательного действия на раковые клетки.
Подобный подход открывает новые возможности для пациентов с ослабленным иммунитетом, предлагая долгожданное решение для случаев, при которых обычная иммунотерапия бессильна. «Чтобы ускорить внедрение результатов этого исследования в социальную сферу, мы готовимся запустить стартап и планируем начать клинические испытания в течение шести лет, — поделился Эйдзиро Мияко, ведущий автор исследования из Японского института передовых наук и технологий. — В настоящий момент на наших глазах пишется новая глава в истории методов терапии рака с помощью бактерий, которая насчитывает более 150 лет». Новая методика не требует генной модификации бактерий и эффективна против агрессивных опухолей. В будущем исследования могут быть направлены на оценку долгосрочных эффектов у крупных животных и уточнение оптимальной дозировки для человека.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
