Генетики модифицировали кишечную палочку, заставив ее уничтожать опухоли
Существует несколько способов, благодаря которым опухоли могут выжить, уклоняясь от иммунных реакций организма. Один из них — предотвратить участие иммунных клеток в хемотаксисе — процессе, посредством которого иммунные клетки обнаруживают опухоль и мигрируют к ней, чтобы начать атаку. Хемотаксис управляется цитокинами, крошечными белками, которые передают сигналы другим иммунным клеткам. Хемокины, в свою очередь, лишь подмножество цитокинов, вызывающих миграцию иммунных клеток.
Хемокин CXCL16 рекрутирует Т-клетки, лейкоциты, которые помогают бороться с инфекциями и раком, для проникновения в клетки. Было показано, что CXCL16 и его рецептор CXCR6 улучшают показатели выживаемости у пациентов с раком толстой кишки и легких. А недавние исследования доказали, что CXCL16 и CXCR6 вместе создают противоопухолевый иммунитет. Однако никто не открыл способ доставки CXCL16 в клеточную среду опухоли.
Ученым уже давно известно, что некоторые виды бактерий могут выживать внутри опухолей. Новое исследование, проведенное специалистами из Колумбийского университета, использовало эти знания, объединив их с генной инженерией, чтобы создать способ нацеливания и уничтожения опухолей путем привлечения собственных иммунных клеток организма.
Решающее значение для исследования имело введение сконструированного пробиотического штамма Escherichia coli (E. coli), бактерии, распространенной в кишечнике человека. E. coli была спроектирована таким образом, чтобы содержать синхронизированную схему лизиса, способ использования врожденной способности некоторых бактерий проникать в пораженные участки тела.
Когда бактерии попадают в опухоль, цепь срабатывает, заставляя их распадаться или лизироваться. Лизис обеспечивает повторную локальную доставку хемокинов, которые рекрутируют Т-клетки и усиливают противоопухолевый иммунитет.
В 2019 году те же исследователи создали штамм непатогенных бактерий, которые действуют как троянский конь, проникая в опухоли мышей и атакуя их изнутри. Они обнаружили, что сконструированные бактерии очищают опухоли и снижают частоту метастазирования опухолей.
В текущем исследовании, в дополнение к использованию сконструированной бактерии, исследователи объединили экспрессию CXCL16 с другим хемокином, CCL20. CCL20 привлекает лимфоциты, тип лейкоцитов, и дендритные клетки, мощные клетки, ответственные за инициацию адаптивного иммунного ответа путем представления антигенов другим иммунным клеткам. Оказалось, что сочетание двух хемокинов усиливает их терапевтический эффект, усиливая иммунный ответ на опухоль способом, который ранее был недоступен.
Эксперименты на мышах показали, что модифицированные бактерии вызывают сильный иммунный ответ против опухолей, в которые были непосредственно введены бактерии, а также более отдаленных опухолей, в которые инъекции не вводились. Важно отметить, что бактерии не поражали здоровые ткани.
Исследователи продолжают совершенствовать свою технику с целью использования ее в клинических испытаниях на людях.