Tato bakterie z žab zničila rakovinné nádory u myší jedinou dávkou

Foto: AI/ScienceDaily.com

Úvodní zjištění

Vědci z Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) objevili přirozeně se vyskytující bakterii z střev japonských stromových žab (Dryophytes japonicus), která prokázala pozoruhodnou protirakovinnou aktivitu u myší. Tato zjištění, publikovaná v časopise Gut Microbes, představují nový přístup k léčbě rakoviny, který využívá živé bakterie k přímému cílení na nádory namísto pouhé změny střevní mikrobioty.

Autor původního článku: redakce

Výzkum a výsledky

Na rozdíl od mnoha předchozích studií, které se zaměřovaly na změnu složení střevních bakterií nebo na transplantace fekální mikrobioty, tento výzkum izoloval jednotlivé bakteriální kmeny, které byly pěstovány v laboratoři a následně dodány intravenózně k útoku na nádory. Tým shromáždil 45 bakteriálních kmenů ze střev japonských stromových žab, japonských ohnivých mloků (Cynops pyrrhogaster) a japonských travních ještěrek (Takydromus tachydromoides). Po testování bakterií na protirakovinnou aktivitu vykázalo devět kmenů slibné výsledky. Mezi nimi produkovala Ewingella americana nejsilnější výsledky.

Účinnost léčby

V myším modelu kolorektálního karcinomu jediná intravenózní dávka E. americana zcela eliminovala nádory, což vedlo k 100% kompletní odpovědi (CR). Podle výzkumníků léčba překonala standardní terapie použité pro srovnání, včetně inhibitorů imunitních kontrolních bodů (anti-PD-L1 protilátka) a chemoterapeutického léku liposomální doxorubicin. Výzkumníci zdůrazňují, že tato zjištění jsou omezena na myši, ale věří, že výsledky poskytují povzbudivý důkaz konceptu pro vývoj nových bakteriálních terapií rakoviny.

Dvojí útok na rakovinné buňky

Bakterie se zdá bojovat proti rakovině dvěma doplňkovými mechanismy. Za prvé, E. americana přímo útočí na nádory. Jako fakultativní anaerobní bakterie prosperuje v prostředích bohatých na kyslík i chudých na kyslík, což jí umožňuje množit se uvnitř oblastí s nedostatkem kyslíku, které se běžně nacházejí uvnitř nádorů. Jakmile se tam dostane, bakteriální populace se zvýšila přibližně 3 000krát během 24 hodin po léčbě, což přímo poškozuje rakovinné buňky.

Za druhé, bakterie stimuluje imunitní systém. Její přítomnost přilákala T buňky, B buňky a neutrofily do nádorů. Tyto imunitní buňky pak uvolnily zánětlivé signální molekuly, včetně TNF-α a IFN-γ, které posílily imunitní odpověď a podpořily smrt rakovinných buněk.

Specifičnost a bezpečnost

Jedním z nejvýraznějších zjištění bylo, že E. americana se hromadila téměř výhradně uvnitř nádorů a nekolonizovala zdravé orgány. Výzkumníci věří, že tato specifičnost nádorů je výsledkem několika faktorů, které spolupracují: Nízké kyslíkové prostředí uvnitř nádorů podporuje růst bakterií. Rakovinné buňky produkují protein CD47, který potlačuje místní imunitní aktivitu a vytváří podmínky, které umožňují bakteriím přežít. Nádorové krevní cévy jsou neobvykle propustné, což usnadňuje bakteriím cirkulujícím v krevním oběhu vstup do nádorové tkáně. Specifické metabolické změny nádorů poskytují živiny, které podporují růst bakterií. Tyto charakteristiky umožňují bakteriím koncentrovat se tam, kde se nacházejí nádory, zatímco se vyhýbají normálním tkáním.

Výzkumný tým také hodnotil bezpečnost léčby. Zjistili, že bakterie byly rychle odstraněny z krevního oběhu, s poločasem přibližně 1,2 hodiny, a staly se nedetekovatelnými do 24 hodin. Nebyla zjištěna žádná bakteriální kolonizace ve zdravých orgánech, včetně jater, sleziny, plic, ledvin nebo srdce. Léčba způsobila pouze mírný, dočasný zánět, který se vrátil k normálu do 72 hodin. Během 60denního pozorovacího období výzkumníci nenašli žádné důkazy o chronické toxicitě.

Budoucí výzkum a aplikace

Studie stanovuje důkaz konceptu pro použití přirozeně se vyskytujících bakterií jako terapie rakoviny. Budoucí výzkum bude zkoumat, zda lze tento přístup aplikovat na další solidní nádory, včetně rakoviny prsu, rakoviny slinivky a melanomu. Tým také plánuje optimalizovat metody léčby prostřednictvím přístupů jako je frakcionace dávky a přímá injekce do nádorů. Výzkumníci také prozkoumají, zda E. americana funguje ještě lépe v kombinaci se stávající chemoterapií nebo imunoterapií. Tato zjištění také zdůrazňují potenciální hodnotu zkoumání biodiverzity jako zdroje budoucích lékařských léčeb, nabízející možnost nových terapeutických možností pro pacienty s rakovinami, které je obtížné léčit.

Původní článek: This frog bacterium wiped out cancer tumors in mice with a single dose

Mohlo by vás zajímat

Nejčastější dotazy

Jaká bakterie byla použita v tomto výzkumu?

Ve výzkumu byla použita bakterie z střev japonských stromových žab (Dryophytes japonicus), která prokázala schopnost ničit rakovinné nádory u myší.

Jaký je mechanismus účinku této bakterie proti rakovině?

Bakterie cílí přímo na nádory, což představuje nový přístup k léčbě rakoviny, na rozdíl od tradičních metod, které se zaměřují na změnu střevní mikrobioty.