Американские ученые вырастили бактерии, способные доставлять лекарственные препараты в труднодоступные опухоли, а затем самоуничтожаться. Новый метод в сочетании с химиотерапией на 50% увеличил продолжительность жизни мышей с метастазами рака в печени.
За последние несколько десятков лет бактерии, проживающие на поверхности и внутри человеческого тела, перестали воспринимать как неизбежное зло, с которым нужно по возможности бороться. Оказалось, что большая часть из них не приносит вреда, а некоторые — полезны. В ряде исследований ученые показали связь между здоровьем человека и тем, какие бактерии заселяют организм.
Некоторые бактерии могут обходиться без кислорода и, соответственно, жить в местах человеческого тела, которые не омываются кровью напрямую, — например, в толще опухолевых тканей. Поскольку кровеносная система — основной путь доставки лекарственных средств в ткани, современные методы лечения плохо справляются с раковыми клетками, расположенными вдали от капилляров. Однако если «зарядить» лекарствами бактерию, которой для жизни не нужен кислород, она может доставить препарат даже в труднодоступные участки опухоли.
Для доставки антиопухолевых препаратов в ткани ученые использовали бактерии родаSalmonella, способные жить в анаэробных — бескислородных — условиях. При помощи генной инженерии бактерии «научили» производить три типа антиопухолевых препаратов: один обращал внимание иммунной системы на опухоль, второй разрушал стенки клеток, а третий запускал систему самоуничтожения опухолевой клетки.
Чтобы после доставки высвободить лекарства, ученые активизировали в бактериях систему самоликвидации, когда концентрация бактерий достигала порогового значения. Благодаря этой системе после выполнения своей миссии бактерии не расселялись по организму. Чтобы отслеживать концентрацию бактерий, ученые также встроили им ген зеленого флуоресцирующего белка.
Для экспериментов ученые использовали лабораторных мышей с метастазами колоректального рака в печени. Животных кормили бактериями-камикадзе, а затем отслеживали их расселение в опухолевых тканях по интенсивности флуоресценции. Оказалось, что при таком подходе бактерии направляются как раз в анаэробные участки опухоли в печени, но механизм этого процесса ученым пока не до конца понятен. Результаты эксперимента показали, что в сочетании с химиотерапией новая методика продлевает жизнь больных мышей в полтора раза.
Исследование группы американских ученых опубликовано в журнале Nature.