«Уже давно существует интерес к использованию генно-инженерных микробов для нацеливания и уничтожения клеток в солидных опухолях. Я думаю, что это исследование имеет важное значение для разработки некоторых стратегий, которые помогут в общих средствах использования сальмонеллы в качестве части терапии рака», — сказал он. сказал Рой Кертисс, III, доктор философии, который принимал участие в исследовании. Доктор Кертисс — университетский профессор микробиологии и директор Центра инфекционных заболеваний и вакцинологии и Центра микробной генной инженерии Института биодизайна Университета штата Аризона.В течение многих лет исследователи знали, что определенные штаммы бактерий, включая Salmonella enterica, могут убивать раковые клетки.
В частности, было показано, что Salmonella enterica Serovar Typhimurium не только колонизирует солидные опухоли, но также проявляет внутренний противоопухолевый эффект. Однако, чтобы использовать сальмонеллу в качестве оружия против рака у людей, исследователи должны найти баланс между тем, чтобы позволить ей убить рак, и быть безопасным для пациента. Бактерии, широко известные как вызывающие тяжелое пищевое отравление, могут привести к сепсису и смерти человека.
В новом исследовании ученые сосредоточились на изменении липополисахаридной структуры (ЛПС) штамма сальмонеллы, чтобы сделать насекомых менее токсичными. ЛПС, обнаруженный во внешней мембране бактерий, является одним из основных индукторов сепсиса, опасной для жизни инфекции. Исследователи использовали генную инженерию для удаления генов, участвующих в синтезе LPS, а затем протестировали различные модифицированные штаммы сальмонелл, чтобы увидеть, как они работают в пробирках с раковыми клетками человека и на мышах с опухолями. Они определили конкретный мутантный штамм, который наиболее эффективно убивал раковые клетки и уменьшал размеры опухолей, а также не мог вызывать заболевания.
Однако этот мутантный штамм был менее способен колонизировать опухоли, хотя был наиболее эффективным в уничтожении опухолевых клеток, попадая туда.Чтобы решить эту проблему, исследователи затем добавили еще одну генетическую модификацию — индуцибельный промотор арабинозы. Модификация позволяла вводить сальмонеллу мышам в форме, которая не причиняла бы вреда нормальным, здоровым клеткам, была эффективной при колонизации опухолей и после попадания в раковые клетки становилась токсичной. «Этот переход от доброкачественной инвазивной сальмонеллы, которая не повреждает нормальные клетки, к токсическому типу происходит очень быстро (по времени) в опухоли из-за очень быстрого роста и деления клеток, которые происходят, когда сальмонелла попадает в опухоль», — сказал доктор Кертисс.
В нормальной клетке сальмонелла растет очень медленно, делится один или два раза за 24 часа, но в опухоли бактерии делятся каждый час.По словам доктора Кертисса, исследовательская терапия, вероятно, будет использоваться в сочетании с химиотерапией и лучевой терапией, как только она попадет в испытания на людях.