Вивчаючи тип бактерій, які живуть на здоровій шкірі кожної людини, дослідники зі Стенфордської медицини і їх колега натрапили на новий потужний спосіб боротьби з раком. Дослідники сконструювали Staphylococcus epidermidis, бактерію, для виробництва білка, який стимулює імунну систему.
Мільйони бактерій, грибків і вірусів живуть на поверхні здорової шкіри. Ці доброзичливі колоністи відіграють вирішальну роль у підтримці шкірного бар’єру і запобігання інфекції, але існує багато невідомих про те, як мікробіота шкіри взаємодіє з імунною системою господаря. Наприклад, епідермальний стафілокок, унікальний серед колонізують бактерій, запускає вироблення потужних імунних клітин, званих CD8 T-клітинами — « кілерами », відповідальними за боротьбу з важкими інфекціями або раком.
Після генетичної інженерії бактерій, званих Staphylococcus epidermidis, для виробництва пухлинного антигену ( унікального для пухлини білка, здатного стимулювати імунну систему ), вони завдали живі бактерії на хутро мишей, хворих на рак. Отриманий імунну відповідь була досить сильним, щоб вбити навіть агресивний тип метастатичного раку шкіри, не викликаючи запалення.
« Це здавалося майже чарами, — сказав Майкл Фішбах, доктор філософії, ад’юнкт-професор біоінженерії. — У цих мишей були дуже агресивні пухлини, що ростуть на боці, і ми провели з ними щадне лікування, коли ми просто взяли мазок з бактеріями і втерли його в шерсть на їх головах ».
Їх дослідження було опубліковано в Science. Фішбах є старшим автором, а Йійін Ерін Чен, доктор медичних наук, колишній аспірант Стенфордської медицини, нині доцент кафедри біології Массачусетського технологічного інституту, є провідним автором.
Дослідники показали, що, вводячи пухлинний антиген в епідермальний стафілокок, вони можуть обдурити імунну систему миші і змусити її виробляти CD8 Т-клітини, націлені на обраний антиген. Ці клітини подорожували по всьому організму мишей і швидко розмножувалися, коли вони стикалися з відповідною пухлиною, різко сповільнюючи зростання пухлини або повністю знищуючи пухлини.
« Спостереження за зникненням цих пухлин, особливо в місці, віддаленому від того, де ми застосовували бактерії, було шокуючим, — сказав Фішбах. — Нам потрібно якийсь час, щоб повірити, що це відбувається ».
Вони генетично прищепили невеликий фрагмент ДНК, що кодує частина білка під назвою овальбумін, на поверхню епідермального стафілокока. Експерти вибрали овальбумін, тому що він був розроблений для багатьох широко вивчених ліній пухлин мишей, включаючи тип агресивної меланоми, і тому може діяти як пухлинний антиген при декількох типах раку.
Потім вчені застосували генетично модифіковані бактерії до здорових мишей. Оскільки епідермальний стафілокок є ефективним колонізатором шкіри, їм не потрібно було чистити або голити шерсть тварин, а просто втирати бактерії їм в голови. Як і очікувалося, колонізація не викликало ніякого запалення або інфекції.
Шість днів по тому вчені ввели мишам пухлинні клітини меланоми, експресуючі овальбумін. У той час як у всіх трьох типів контрольних мишей швидко розвивалися пухлини шкіри, у тих, кого лікували живим, генетично модифікованим епідермальних стафілококом, пухлини росли набагато повільніше, а в багатьох випадках пухлини взагалі не росли.
Щоб з’ясувати, чи може їх метод лікувати встановлену меланому, дослідники спробували вводити ракові клітини за два тижні до колонізації генетично модифікованим епідермальних стафілококом.
Навіть коли меланома дала метастази в легені, лікування бактеріями різко зменшувало розмір пухлин або усували їх, значно покращуючи виживаність мишей. Метод також спрацював, коли дослідники використовували природні антигени меланоми, а не овальбумін.
Коли дослідники об’єднали нове лікування з другим типом імунотерапії, розробленої для посилення активності Т-клітин, званої « блокадою контрольних точок », користь була ще більш вираженою: 15 з 16 встановлених пухлин зникли. Коли мишам повторно вводили більше ракових клітин 30 днів по тому, пухлини все ще не росли.
Перенесення терапії на людей
Дослідники поспішили вказати, що методи лікування раку, розроблені на мишах, не завжди працюють у людей. Але Фішбах каже, що є підстави для надії. По-перше, попереднє дослідження, проведене співавтором Ясмін Белкаід, доктором філософії, керівником відділу імунітету метаорганизма в Національному інституті охорони здоров’я, показало, що епідермальний стафілокок індукує у приматів той же тип відповіді CD8 Т-клітин, що і у мишей. По-друге, в той час як епідермальний стафілокок зазвичай зникає з шкіри мишей протягом декількох тижнів, більшість людей постійно колонізуються деяким штамом бактерій.
« Шкіра людини є природним будинком для епідермального стафілокока, — сказав Фішбах. — У людей вірус буде колонізуватися більш ефективно, потенційно приводячи до постійного оновлення запасів специфічних для пухлини Т-клітин ».
Про це пише Medical Xpress.
Матеріали новинного характеру не можна прирівнювати до призначення лікаря. Перед прийняттям рішення порадьтеся з фахівцем.
