Mořské bakterie vykazují silné terapeutické účinky proti rakovině tlustého střeva

Mořské bakterie vykazují silné terapeutické účinky proti rakovině tlustého střeva

Shrnutí

Výzkumný tým vedený profesorem Eijiro Miyako z Graduate School of Advanced Science and Technology na Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) objevil mořskou bakterii.Photobacterium angustumvykazuje pozoruhodnou terapeutickou účinnost proti rakovině tlustého střeva.

Vědci to zjistili screeningem několika mořských bakteriálních kmenůP. angustumVe své přirozené, nemanipulované formě se selektivně hromadí v nádorové tkáni a vyvolává jak přímou lýzu nádoru, tak silnou imunitní aktivaci. Podává se intravenózně u myších modelůP. angustumprokázali vysoký nádorový tropismus s minimální kolonizací životně důležitých orgánů kromě jater, bez pozorovaných hematologických abnormalit nebo histologické toxicity.

kromě toho,P. angustumTerapie podporovala intratumorální infiltraci imunitních buněk, včetně T buněk, B buněk a neutrofilů, a zvýšila produkci zánětlivých cytokinů, jako je tumor nekrotizující faktor-a (TNF-a) a interferon-y (IFN-y). Bakterie také prokázala vnitřní onkolytickou aktivitu prostřednictvím přirozené produkce exotoxinů a přímo ničila rakovinné buňky. Tyto kombinované mechanismy významně prodloužily přežití léčených myší a v některých případech dosáhly kompletní remise.

Tento výzkum představuje zásadní krok vpřed směrem k vývoji bezpečnějších, biokompatibilnějších imunoterapií rakoviny, které se nespoléhají na geneticky modifikované organismy (GMO).

Studie byla přijata k publikaci vJournal of Cancer Imunotherapy,přední mezinárodní časopis v oboru imunoterapie rakoviny.

pozadí

Rakovina zůstává jednou z hlavních příčin úmrtí na celém světě. Přestože byly vyvinuty revoluční imunoterapie, jako jsou inhibitory imunitního kontrolního bodu a terapie CAR-T buňkami, čelí výzvám, jako jsou vysoké náklady, nepříznivé účinky související s imunitou, omezená účinnost u solidních nádorů a imunosupresivní mechanismy v mikroprostředí nádoru.

Bakteriální léčba rakoviny je studována již více než století a nedávné studie ukázaly, že určité bakteriální druhy mohou selektivně kolonizovat a proliferovat v hypoxickém a imunosupresivním prostředí nádoru. Většina dosavadních výzkumů se však soustředila na genetické modifikaceEscherichia colineboSalmonella typhimuriumKmeny, které vyvolávají obavy o biologickou bezpečnost, složité výrobní procesy a přísné regulační požadavky.

Tato studie se zaměřila na přirozeně se vyskytující, geneticky nemodifikované mořské bakterie, aby prozkoumala jejich potenciál pro léčbu rakoviny.

Výsledky výzkumu

1. Screening mořských bakterií

Výzkumný tým hodnotil protinádorovou aktivitu několika mořských bakteriálních kmenů, včetněP. angustum,P. phosphoreum,P. aquimaris,A. logeiAP.indicumna myších modelech rakoviny tlustého střeva. PouzeP. angustumvykazovaly významné protinádorové účinky a prodloužené přežití. Jiné kmeny bakterií způsobily smrt do dvou dnů po podání kvůli své vysoké toxicitě.

2. Vynikající bezpečnostní profil

Myši ošetřenéP. angustumnevykazoval žádný úbytek hmotnosti ani hematologické abnormality. Kompletní krevní obraz, biochemický rozbor a histologické vyšetření neprokázaly žádné známky toxicity. Nárůst zánětlivých cytokinů byl významně nižší ve srovnání s toxickými kmeny a bakterie byly odstraněny z životně důležitých orgánů (kromě jater) během 24 hodin.

3. Vysoká nádorová selektivita

Podává se intravenózněP. angustumselektivně akumulované v nádorových tkáních s hojnou tvorbou kolonií. Naproti tomu u zdravých orgánů, jako je srdce, plíce, ledviny a slezina, byla pozorována minimální kolonizace.

4. Duální protinádorové mechanismy

Protinádorový účinekP. angustumjsou zprostředkovány dvěma mechanismy:

• 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. Dlouhotrvající imunitní paměť

Když byly myši bez nádoru znovu léčeny rakovinnými buňkami 120 dní po prvním ošetření, všechny myši zcela odmítly sekundární růst nádoru. To ukazuje, žeP. angustumTerapie navozuje silnou a trvalou imunologickou protinádorovou paměť.

6. Široká použitelnost

P. angustumprokázaly významné protinádorové účinky nejen u modelů kolorektálního karcinomu souvisejícího se zánětem, ale také u modelů s trojitě negativním karcinomem prsu (TNBC) odolným vůči lékům. To naznačuje potenciální aplikaci mimo kolorektální karcinom.

Vyhlídky do budoucna

Tato studie ukazuje, že přirozeně se vyskytující, nemanipulované bakterie mohou působit jako bezpečná a účinná imunoterapeutika proti rakovině. Budoucí výzkum se zaměří na validaci různých typů rakoviny, posouzení účinků kombinace s inhibitory imunitního kontrolního bodu a podrobnou analýzu dlouhodobé imunitní paměti.

Další objasnění základních molekulárních mechanismůP. angustumNádorově selektivní kolonizace a imunitní aktivace usnadní vývoj účinnějších terapeutických přístupů.

Tyto výsledky představují nové terapeutické paradigma biokompatibilní bakteriální terapie, která nezávisí na GMO a nabízí potenciál pro budoucí klinickou translaci.

Zdroje: