В материалах часто ссылаюсь на микробиом, как на эдакий универсальный нормализатор и точку приложения усилий для продления жизни. И, само собой, для повышения продуктивности. И вот тому очередной доказательство. Внутривенно введенная бактерия, взятая из микробиома рептилий, привела к подавлению раковых опухолей у мышей.

Рептилии, млекопитающие, рак

Бактерия из кишечника японских древесных лягушек проявила «невероятно мощные» противоопухолевые свойства при внутривенном введении. Результат инъекции превзошел существующие стандартные методы лечения, открыв путь к совершенно новому подходу в лечении рака.

Исследователи из Японского института передовых наук и технологий (JAIST) проявляли большой интерес к микробиому амфибий и рептилий. Ключевые факторы:

• Спонтанные опухоли у рептилий встречаются крайне редко. А если и встречаются, то их причина или в отравлении веществами или в заданных лабораторных условиях. Другими словами, рак который вызван напрямую внешними факторами окружающей среды.

• У рептилий внушительная продолжительность жизни относительно их размеров.

• Они естественным образом переносят сильный клеточный стресс при метаморфозах и регенерации.

• А также живут в среде богатой патогенами. Причем наличие патогенов – это краеугольный фактор, повышающий риск развития рака.

Исследователи предположили, что защита от рака вполне может поддерживаться микробиомом, а не одними лишь клетками организма. Тем более что сам микробиом влияет на широкий спектр процессов организма. И отчасти это проявляется при голодании, с целью подавить рак.

Потенциальная бактерия, защищающая от рака

Ученые выделили 45 штаммов бактерий из древесных лягушек, японских огненнобрюхих тритонов (Cynops pyrrhogaster) и японских травяных ящериц (Takydromus tachydromoides). Перебирая эти штаммы, удалось сузить потенциальный список до девяти бактерий. Причем все эти девять бактерий поддерживали противоопухолевый эффект. Но наиболее сильный ответ показала бактерия Ewingella americana, обнаруженная у древесных лягушек.

Ewingella americana продемонстрировала невероятно мощную цитотоксическую активность, вместе с избирательной способностью к поражению опухолей. Исследования показали, что E. americana действует через два механизма: прямое уничтожение опухолевых клеток и мощная активация иммунитета хозяина. Благодаря чему опухоль подвергается атаке от Т-клеток, нейтрофилов и В-клеток.

Лечение с помощью E. americana значительно превзошло стандартные методы терапии, включая антитела к PD-L1 и доксорубицин, в исследованиях регрессии опухолей.

Исследование противораковой бактерии

Исследовательская группа ввела мышам с колоректальным раком единоразово инъекцию E. americana внутривенно. Эта инъекция полностью уничтожила опухоли у всех обработанных животных. Более того, эффект был не только быстрым, но и, по-видимому, обеспечивал длительную защиту. Когда мышей позже повторно подвергли воздействию раковых клеток, ни у одной из них не развились новые опухоли. То есть, лечение вызвало долговременную иммунную память.

Бактерия E. americana использует двухступенчатый механизм для борьбы с раковыми клетками. Бактерия сама по себе адаптирована к среде с низким содержанием кислорода, идеально размножаясь внутри твердых опухолей. Всего за 24 часа численность бактерий выросла примерно в 3000 раз. При этом она не распространилась на другие здоровые органы или ткани. А также бактерия напрямую уничтожает раковые клетки благодаря токсинам, которые она выделяет внутри опухоли.

Одновременно с этим, само бактериальное вторжение вызвало естественный иммунный ответ. Вскоре после инъекции опухоли наполнились иммунными клетками – особенно нейтрофилами, Т- и В-клетками. И это при параллельном росте воспалительных сигнальных молекул. Совокупный эффект привел к массовой гибели опухолевых клеток, вызванной как прямым воздействием чужеродных кишечных бактерий, так и собственной иммунной системой хозяина.

Насколько безопасно уничтожать рак чужими бактериями?

Результаты свидетельствуют о том, что кишечный микробиом низших позвоночных содержит множество неидентифицированных видов бактерий, обладающих исключительным терапевтическим потенциалом. Исследование закладывает основу для разработки природных, непатогенных бактериальных терапевтических средств и подчеркивает критическую важность биоразнообразия для совершенствования стратегий лечения рака.

Важно отметить, что этот механизм высоко специфичен по отношению к раку. Бактерии E. americana прикрепляются только к опухолевой среде. Исследователи полагают, что такая избирательность обусловлена сочетанием факторов, уникальных для опухолей: дефицит кислорода, повышенная проницаемость кровеносных сосудов, измененный метаболизмом и локально подавленная иммунная защита. Все это вместе и позволяет бактериальной колонии развиваться там, где она наиболее разрушительна.

Заражение бактериями ради лечения рака. Насколько оправдано?

Исследования показали, что E. americana быстро выводилась из кровотока, и не оставляла следов уже через 24 часа. Максимум, вызывая лишь кратковременные воспалительные эффекты, которые проходили в течение 72 часов.

В течение двух месяцев наблюдений за мышами, получавшими лечение, не наблюдалось никаких признаков повреждения органов или хронической токсичности. При этом сама бактерия чувствительна к антибиотикам. То есть, всегда можно вмешаться, если на фоне лечения начнутся проблемы.

Всесторонняя оценка безопасности на мышиных моделях показала, что штамм E. americana, выделенный из кишечника, минимально патогенный и не оказывает значительного неблагоприятного воздействия в терапевтически эффективных дозах. Это выгодно отличается от генетически модифицированных бактериальных препаратов.
Из материалов исследования.

Когда можно будет использовать бактерии рептилий для лечения рака у людей?

Само собой, эти результаты предварительны и экспериментальны, тем более что получены на мышах. И хоть опухоли человека и мышей схожи через молекулярные маркеры, включая множество общих генов, существуют и различия. Самое главное – естественные иммунные реакции и работа иммунной системы в целом.

Тем не менее, это многообещающий новый метод для противораковой терапии с использованием естественных бактерий. Причем метод, который потенциально способен полностью уничтожить раковые опухоли как явление.

Потенциал исследования

Сейчас ученые изучают потенциал бактерий при раке молочной железы, раке поджелудочной железы, меланоме и других злокачественных новообразованиях, а также уточнят методы доставки и дозировки.

Также исследуется потенциал бактерий как дополнительной терапии наряду с существующими методами иммунотерапии и химиотерапии.

Традиционно, больше статей о грани, где технологии сливаются с биологией и ведут к сингулярности – читайте в материалах Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!