Морските бактерии показват силни терапевтични ефекти срещу рак на дебелото черво

Морските бактерии показват силни терапевтични ефекти срещу рак на дебелото черво

Резюме

Изследователски екип, ръководен от професор Ейджиро Мияко от Висшето училище за напреднали науки и технологии към Японския институт за напреднали науки и технологии (JAIST), откри морската бактерияPhotobacterium angustumпоказва забележителна терапевтична ефективност срещу рак на дебелото черво.

Изследователите установили това чрез скрининг на няколко морски бактериални щамаP. angustumВ своята естествена, неманипулирана форма, той селективно се натрупва в туморната тъкан и предизвиква както директен туморен лизис, така и силно имунно активиране. Прилага се интравенозно в миши моделиP. angustumдемонстрира висок туморен тропизъм с минимална колонизация на жизненоважни органи с изключение на черния дроб, без наблюдавани хематологични аномалии или хистологична токсичност.

Освен това,P. angustumТерапията насърчава интратуморна инфилтрация на имунни клетки, включително Т клетки, В клетки и неутрофили, и повишава производството на възпалителни цитокини като фактор на туморна некроза-α (TNF-α) и интерферон-γ (IFN-γ). Бактерията също демонстрира присъща онколитична активност чрез естествено производство на екзотоксин и директно унищожава раковите клетки. Тези комбинирани механизми значително удължиха преживяемостта на лекуваните мишки, постигайки пълна ремисия в някои случаи.

Това изследване представлява критична стъпка напред към разработването на по-безопасни, по-биосъвместими имунотерапии срещу рак, които не разчитат на генетично модифицирани организми (ГМО).

Изследването е прието за публикуване вJournal of Cancer Imunotherapy,водещо международно списание в областта на имунотерапията на рака.

фон

Ракът остава една от водещите причини за смърт в световен мащаб. Въпреки че са разработени революционни имунотерапии като инхибитори на имунни контролни точки и CAR-T клетъчна терапия, те са изправени пред предизвикателства като висока цена, имуно-свързани нежелани реакции, ограничена ефикасност при солидни тумори и имуносупресивни механизми в туморната микросреда.

Терапията за бактериален рак е изследвана повече от век и скорошни проучвания показват, че определени бактериални видове могат селективно да колонизират и да се размножават в хипоксична и имуносупресивна туморна среда. Въпреки това, повечето изследвания досега са фокусирани върху генетичните модификацииЕшерихия колиилиSalmonella typhimuriumЩамове, които пораждат опасения относно биобезопасността, сложните производствени процеси и строгите регулаторни изисквания.

Това проучване се фокусира върху естествено срещащи се, генетично немодифицирани морски бактерии, за да изследва техния потенциал за лечение на рак.

Резултати от изследванията

1. Скрининг на морски бактерии

Изследователският екип оцени антитуморната активност на няколко морски бактериални щама, включителноP. angustum,P. фосфореум,P. aquimaris,A. logeiИP.indicumпри миши модели на рак на дебелото черво. самоP. angustumпоказаха значителни антитуморни ефекти и продължителна преживяемост. Други щамове бактерии причиняват смърт в рамките на два дни след приложението поради тяхната висока токсичност.

2. Отличен профил на безопасност

Мишки, третирани сP. angustumне показва загуба на тегло или хематологични аномалии. Пълна кръвна картина, биохимичен анализ и хистологично изследване не показват признаци на токсичност. Увеличението на възпалителните цитокини е значително по-ниско в сравнение с токсичните щамове и бактериите са изчистени от жизненоважни органи (с изключение на черния дроб) в рамките на 24 часа.

3. Висока туморна селективност

Прилага се интравенозноP. angustumселективно се натрупват в туморни тъкани с обилно образуване на колонии. За разлика от това, минимална колонизация се наблюдава в здрави органи като сърце, бели дробове, бъбреци и далак.

4. Двойни антитуморни механизми

Антитуморният ефект наP. angustumсе медиират от два механизма:

• Direkte Tumorlyse: Natürliche Exotoxine (einschließlich Hämolysine), die vom Bakterium produziert werden, zerstören Krebszellen direkt
• Aktivierung des Immunsystems: Fördert die intratumorale Infiltration von T-Zellen, B-Zellen und Neutrophilen und steigert die Produktion von entzündlichen Zytokinen wie TNF-α und IFN-γ

5. Дълготрайна имунна памет

Когато мишки без тумори бяха третирани отново с ракови клетки 120 дни след първото третиране, всички мишки напълно отхвърлиха вторичния туморен растеж. Това показва, чеP. angustumТерапията предизвиква силна и трайна имунологична антитуморна памет.

6. Широка приложимост

P. angustumдемонстрира значителни антитуморни ефекти не само при модели на колоректален рак, свързани с възпаление, но и при модели на резистентен на лекарства тройно отрицателен рак на гърдата (TNBC). Това предполага потенциално приложение извън колоректалния рак.

Бъдещи перспективи

Това проучване показва, че естествено срещащи се, неманипулирани бактерии могат да действат като безопасни и ефективни имунотерапевтици срещу рак. Бъдещите изследвания ще се съсредоточат върху валидирането на различни видове рак, оценка на комбинираните ефекти с инхибитори на имунната контролна точка и подробен анализ на дългосрочната имунна памет.

Допълнително изясняване на основните молекулярни механизмиP. angustumТуморно-селективната колонизация и имунната активация ще улеснят разработването на по-ефективни терапевтични подходи.

Тези резултати представляват нова терапевтична парадигма на биосъвместима бактериална терапия, която не зависи от ГМО и предлага потенциал за бъдещ клиничен превод.

източници: