Génmódosított baktériumok terápiás célokra
A Columbia Egyetemen vizsgálataiban öngyilkos, a killer T-sejteket a tumorok belsejébe hívó génmódosított baktériumok ígéretes eredményeket mutattak.
A Science Advances folyóiratban március 8-án jelent meg a Columbia University Irving Medical Center kutatóinak cikke, amelyben egy olyan kísérleti eljárást ismertetnek, melyben nem-patogén baktériumokat használnak fel onkológiai terápiák során. Az már régóta ismert a kutatók számára, hogy a rákos megbetegedések során az emberi szervezetben képződő tumorok belsejében baktériumok élnek. Nicholas Arpaia, a tanulmány vezető szerzője szerint ezt egyrészt az alacsony pH, valamint a nekrotikus és immunrendszer által „békén hagyott” környezet teszi lehetővé, ami csak a tumor belső részére jellemző. Ez igen kedvező bizonyos baktériumok szaporodása szempontjából, ám a kutatók most arra jöttek rá, hogy ezen különleges feltételek mentén egy tumorellenes stratégia alkotható.
A géntechnológiai és onkoimmunológiai vívmányokat ötvöző elgondolás középpontjában az Escherichia coli egyik probiotikus, génmódosított törzse áll. Ezt a törzset úgy tervezték, hogy szinkronizált lízis ciklussal rendelkezzen, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy a tumor belsejébe jutva ez a ciklus beinduljon, és a lehető legtöbb baktérium egyszerre kezdje el lebontani saját magát, így a környezetbe juttatva a baktériumok belsejében található anyagot. Ez önmagában még nem lenne újdonság, hiszen számos korábbi vizsgálat foglalkozott már ilyen öngyilkos baktériumokkal. A legtöbb esetben olyan fehérjéket kódoló géneket építettek be a baktériumok genomjába, amelyek a tumorsejtek növekedését, osztódását gátolták. A mostani vizsgálatban azonban a kutatók kemokineket, vagyis az immunrendszer szignálfehérjéit kódolták a baktériumokba. Az ilyen fehérjék működésük során egyrészt bizonyos immunsejteket az adott helyszínre csalogatnak, másrészt stimulálják is őket arra, hogy egy adott módon működjenek. Ebben a vizsgálatban a kutatók egy olyan gént (humán CXCL 16K42A) építettek be a baktériumokba, amely a ráksejteket elölő killer T-sejteket a helyszínre hívó mutáns kemokint kódolt.
A hatásosság további növelése érdekében a kutatók itt nem álltak meg, hanem egy másik baktériumtörzset is használatba vontak. Ez a törzs egy másik kemokint bocsátott ki a tumor belsejébe érve, amely dendritikus sejteket vonzott a helyszínre. Ezeknek a sejteknek a fő feladata az antigénprezentáció: működésük során feldolgozzák a kórokozók és egyéb külső anyagok antigénjeit, és ezeket felszínükön bemutatják a T-sejtek számára, hogy azokat testidegenként ismerjék fel.
A baktériumkoktélt a kutatók először közvetlenül rákos egérmodellek daganatainak belsejébe injektálták, ahol robusztus immunválaszt váltottak ki. Hamarosan azt is észrevették, hogy ez az immunválasz olyan áttétes tumorokban is kialakult, amelyek az egerek szervezetének távolabbi részein helyezkedtek el. Ezt követően a kutatók a baktériumok intravénás adagolásával próbálkoztak, ami nem csökkentette hatásosságukat, ráadásul az öngyilkos baktériumok igen specifikusan, „fegyelmezetten” működtek: valóban csak akkor következett be a lízis, amikor a tumorok belső részét elérték, ezért a szervezetben máshol található egészséges szervekben nem figyelték meg aktivitásukat.
A kutatók egyelőre tovább dolgoznak a módszer fejlesztésén, de már most elkezdték klinikai vizsgálatok indítását tervezni. Valójában a módszer annyira ígéretesnek tűnik, hogy a GenCirq Inc. több szabadalmi kérelmet is beadott a technológiára vonatkozóan, ami általában azt igazolja, hogy reményteljes terápiával állunk szemben.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Chemokines expressed by engineered bacteria recruit and orchestrate antitumor immunity
