Morské baktérie vykazujú silné terapeutické účinky proti rakovine hrubého čreva

Morské baktérie vykazujú silné terapeutické účinky proti rakovine hrubého čreva

Zhrnutie

Výskumný tím vedený profesorom Eijiro Miyako z Graduate School of Advanced Science and Technology na Japonskom pokročilom inštitúte vedy a techniky (JAIST) objavil morskú baktériu.Photobacterium angustumvykazuje pozoruhodnú terapeutickú účinnosť proti rakovine hrubého čreva.

Vedci to zistili skríningom niekoľkých morských bakteriálnych kmeňovP. angustumVo svojej prirodzenej, nemanipulovanej forme sa selektívne hromadí v nádorovom tkanive a vyvoláva tak priamu lýzu nádoru, ako aj silnú imunitnú aktiváciu. Podáva sa intravenózne v myšacích modelochP. angustumpreukázali vysoký nádorový tropizmus s minimálnou kolonizáciou životne dôležitých orgánov okrem pečene, bez pozorovaných hematologických abnormalít alebo histologickej toxicity.

Okrem toho,P. angustumTerapia podporovala intratumorálnu infiltráciu imunitných buniek, vrátane T buniek, B buniek a neutrofilov, a zvýšila produkciu zápalových cytokínov, ako je tumor nekrotizujúci faktor-a (TNF-a) a interferón-y (IFN-y). Baktéria tiež preukázala vnútornú onkolytickú aktivitu prostredníctvom prirodzenej produkcie exotoxínov a priamo zničila rakovinové bunky. Tieto kombinované mechanizmy významne predĺžili prežitie liečených myší a v niektorých prípadoch dosiahli úplnú remisiu.

Tento výskum predstavuje kritický krok vpred smerom k vývoju bezpečnejších, biokompatibilnejších imunoterapií rakoviny, ktoré sa nespoliehajú na geneticky modifikované organizmy (GMO).

Štúdia bola prijatá na publikovanie v rJournal of Cancer Imunotherapy,popredný medzinárodný časopis v oblasti imunoterapie rakoviny.

pozadia

Rakovina zostáva jednou z hlavných príčin úmrtí na celom svete. Zatiaľ čo boli vyvinuté revolučné imunoterapie, ako sú inhibítory imunitného kontrolného bodu a terapia CAR-T bunkami, čelia výzvam, ako sú vysoké náklady, nežiaduce udalosti súvisiace s imunitou, obmedzená účinnosť pri solídnych nádoroch a imunosupresívne mechanizmy v mikroprostredí nádoru.

Bakteriálna liečba rakoviny sa skúma už viac ako storočie a nedávne štúdie ukázali, že určité bakteriálne druhy môžu selektívne kolonizovať a proliferovať v prostredí hypoxického a imunosupresívneho nádoru. Väčšina doterajších výskumov sa však sústredila na genetické modifikácieEscherichia colialeboSalmonella typhimuriumKmene, ktoré vyvolávajú obavy o biologickú bezpečnosť, zložité výrobné procesy a prísne regulačné požiadavky.

Táto štúdia sa zamerala na prirodzene sa vyskytujúce, geneticky nemodifikované morské baktérie s cieľom preskúmať ich potenciál na liečbu rakoviny.

Výsledky výskumu

1. Skríning morských baktérií

Výskumný tím vyhodnotil protinádorovú aktivitu niekoľkých morských bakteriálnych kmeňov, vrátaneP. angustum,P. phosphoreum,P. aquimaris,A. logeiAP.indicumna myšacích modeloch rakoviny hrubého čreva. IbaP. angustumvykazovali významné protinádorové účinky a predĺžené prežívanie. Iné kmene baktérií spôsobili smrť do dvoch dní od podania kvôli ich vysokej toxicite.

2. Vynikajúci bezpečnostný profil

Myši liečené sP. angustumnepreukázala žiadnu stratu hmotnosti ani hematologické abnormality. Kompletný krvný obraz, biochemický rozbor a histologické vyšetrenie neodhalili žiadne známky toxicity. Nárast zápalových cytokínov bol výrazne nižší v porovnaní s toxickými kmeňmi a baktérie boli odstránené zo životne dôležitých orgánov (okrem pečene) do 24 hodín.

3. Vysoká selektivita nádoru

Podáva sa intravenózneP. angustumselektívne akumulované v nádorových tkanivách s bohatou tvorbou kolónií. Naopak, minimálna kolonizácia bola pozorovaná v zdravých orgánoch, ako sú srdce, pľúca, obličky a slezina.

4. Duálne protinádorové mechanizmy

Protinádorový účinokP. angustumsú sprostredkované dvoma mechanizmami:

• 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. Dlhotrvajúca imunitná pamäť

Keď boli myši bez nádoru opäť liečené rakovinovými bunkami 120 dní po prvom ošetrení, všetky myši úplne odmietli sekundárny rast nádoru. Toto ukazujeP. angustumTerapia navodzuje silnú a trvalú imunologickú protinádorovú pamäť.

6. Široká použiteľnosť

P. angustumpreukázali významné protinádorové účinky nielen v modeloch kolorektálneho karcinómu súvisiaceho so zápalom, ale aj v modeloch trojnásobne negatívneho karcinómu prsníka (TNBC) odolných voči liekom. To naznačuje potenciálne použitie mimo kolorektálneho karcinómu.

Vyhliadky do budúcnosti

Táto štúdia ukazuje, že prirodzene sa vyskytujúce, nemanipulované baktérie môžu pôsobiť ako bezpečné a účinné protirakovinové imunoterapeutiká. Budúci výskum sa zameria na validáciu rôznych typov rakoviny, hodnotenie kombinačných účinkov s inhibítormi imunitných kontrolných bodov a podrobnú analýzu dlhodobej imunitnej pamäte.

Ďalšie objasnenie základných molekulárnych mechanizmovP. angustumNádorovo selektívna kolonizácia a imunitná aktivácia uľahčia vývoj účinnejších terapeutických prístupov.

Tieto výsledky predstavujú novú terapeutickú paradigmu biokompatibilnej bakteriálnej terapie, ktorá nezávisí od GMO a ponúka potenciál pre budúcu klinickú transláciu.

Zdroje: