Tumorpusztító baktérium

Az utóbbi években egyre nagyobb figyelem irányult a bélmikrobiom és a daganatos betegségek kapcsolatára. Eddig a legtöbb kutatás közvetett megközelítéseket alkalmazott, például a mikrobiom összetételének módosítását vagy székletmikrobiom‑transzplantációt. Ezzel szemben a Japan Advanced Institute of Science and Technology kutatóinak tanulmánya teljesen új irányt képvisel: egyedi baktériumtörzseket izoláltak, tenyésztettek, majd intravénásan juttattak be a szervezetbe, hogy közvetlenül támadják meg a daganatokat. A kutatócsoport összesen 45 baktériumtörzset gyűjtött japán levelibékák, tűzhasú gőték (Cynops pyrrhogaster) és fűgyíkok (Takydromus tachydromoides) bélrendszeréből. A szisztematikus vizsgálatok során kilenc törzs mutatott daganatellenes aktivitást, de közülük is az E. americana bizonyult a leghatékonyabbnak.

Vastagbélrák egérmodelljében egyetlen intravénás adag E. americana a teljes tumort eltüntette, 100%-os teljes válaszarány mellett. Ez messze felülmúlja a jelenleg alkalmazott standard terápiák – például az immunellenőrzőpont‑gátlók (anti‑PD‑L1 antitest) vagy a liposzómás doxorubicin – hatékonyságát.

A baktérium kettős mechanizmussal fejti ki daganatellenes hatását. Egyrészt fakultatív anaerob organizmusként szelektíven felhalmozódik a daganatok hipoxiás mikrokörnyezetében, ahol közvetlenül pusztítja a tumorsejteket. A beadást követő 24 órán belül a baktériumszám mintegy háromezerszeresére nő a tumorban, ami hatékony szövetszintű támadást tesz lehetővé. Másrészt erőteljes immunaktivációt vált ki: T‑sejtek, B‑sejtek és neutrofilek áramlanak a daganatba, és az általuk termelt gyulladásos citokinek – például a TNF‑α és az IFN‑γ – tovább fokozzák az immunválaszt és elősegítik a tumorsejtek apoptózisát.

Az E. americana különlegessége, hogy szelektív módon csak a daganatszövetekben halmozódik fel, és egyáltalán nem kolonizálja az egészséges szerveket. Ez a tumorpreferencia több tényező együttes hatásának eredménye: a daganatokra jellemző hipoxia kedvez az anaerob baktériumok szaporodásának, a CD47 fehérje által létrehozott lokális immunszuppresszió elősegíti a baktérium túlélését, a rendellenes és szivárgó tumorerek megkönnyítik a baktériumok szövetbe jutását, míg a daganatok sajátos anyagcsere‑termékei támogatják a baktérium növekedését.

A baktériummal végzett eddigi biztonságossági vizsgálatok kedvező eredményeket mutattak. A baktérium gyorsan kiürül a vérből, felezési ideje körülbelül 1,2 óra, és 24 órán belül teljesen eltűnik a szervezetből. Egyetlen egészséges szervben sem mutattak ki kolonizációt, a gyulladásos reakciók enyhék és átmenetiek voltak, 72 órán belül normalizálódtak, és a 60 napos megfigyelési időszak során semmilyen krónikus toxicitás nem jelentkezett.

A kutatás meggyőzően bizonyítja, hogy természetes baktériumok felhasználásával új típusú daganatellenes terápiák fejleszthetők. A jövőbeni munka célja a módszer kiterjesztése más daganattípusokra – például emlő-, hasnyálmirigy‑ és bőrdaganatokra –, az alkalmazási módok optimalizálása, valamint kombinációs kezelések vizsgálata immunterápiákkal és kemoterápiákkal. A tanulmány rávilágít arra, hogy a kevéssé feltárt biológiai sokféleség értékes forrása lehet új orvosi technológiáknak, és ígéretes lehetőséget kínálhat a nehezen kezelhető daganatos betegségek terápiájában.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Gut bacteria from amphibians and reptiles achieve complete tumor elimination in preclinical model

Discovery and characterization of antitumor gut microbiota from amphibians and reptiles: Ewingella americana as a novel therapeutic agent with dual cytotoxic and immunomodulatory properties