Учени разработват нов подход за лечение на рак, при който генно модифицирани бактерии атакуват туморите отвътре. Екип от University of Waterloo съобщава, че е променил бактерията Clostridium sporogenes така, че да се размножава в безкислородната среда на солидните тумори и буквално да ги "изяжда".

Солидните тумори често съдържат зони с мъртви клетки и липса на кислород - условия, които са неблагоприятни за повечето клетки в организма, но идеални за анаеробни бактерии като C. sporogenes. Попаднали в тумора под формата на спори, бактериите намират богата на хранителни вещества среда и започват да се размножават, разграждайки туморната тъкан.

Резултатите са публикувани в списание ACS Synthetic Biology. Според изследователите подходът може да предложи алтернатива на традиционните терапии като химиотерапия, лъчетерапия и имунотерапия, които често са токсични и с ограничена ефективност при някои видове солидни тумори.

Концепцията за използване на "бактерии като лекарство" не е нова. Предишни проучвания показаха, че модифицирани щамове на E. coli и Salmonella могат да намаляват тумори при миши модели. Предизвикателството обаче е контролът върху бактериалното поведение и оцеляването им в човешкия организъм.

Един от основните проблеми е, че при достигане на периферията на тумора бактериите се сблъскват с кислород, който може да ги унищожи. За да преодолеят това, учените са ги модифицирали генетично да понасят ограничени количества кислород - решение, описано в по-ранно изследване от 2023 г.

В последваща работа е внедрен механизъм за т.нар. "quorum sensing" - система за клетъчна комуникация, при която активирането на определен ген се случва едва след като бактериалната популация достигне достатъчна численост. Така генът за устойчивост към кислород се включва само когато бактериите вече са се установили в тумора, повишавайки ефективността на терапията.

Изследователите сравняват генетичната конструкция с електрическа схема, изградена не от проводници, а от ДНК фрагменти, които работят координирано и предсказуемо.

Засега резултатите са на ниво доказателство за концепция. Клиничните приложения при хора тепърва предстоят, като екипът планира да обедини двата подхода - кислородна устойчивост и контрол чрез quorum sensing - в един щам и да премине към предклинични изпитвания.

Ако методът се окаже безопасен и ефективен, той може да отвори нова посока в онкологията, използвайки синтетична биология за прецизно насочена атака срещу едно от най-трудните за лечение заболявания.