Науковці з Університету Ватерлоо працюють над інноваційним методом лікування онкологічних захворювань, який передбачає використання модифікованих бактерій проти раку для знищення пухлин ізсередини. Про це повідомляє ScienceDaily.
Ідея дослідження полягає у застосуванні мікроорганізмів, що природно розмножуються в безкисневому середовищі — саме такі умови характерні для центральних зон багатьох твердих пухлин.
В основі розробки — ґрунтова бактерія Clostridium sporogenes, здатна існувати лише за повної відсутності кисню. Внутрішня частина пухлин складається переважно з мертвих клітин і майже не містить кисню, що створює сприятливі умови для активного росту цього мікроорганізму. Потрапляючи до пухлини у формі спор, бактерії швидко розмножуються, споживаючи поживні речовини та фактично колонізуючи її ядро.
Втім, дослідники зіткнулися з суттєвим обмеженням: коли бактерії поширюються до зовнішніх шарів пухлини, де присутній кисень, вони гинуть раніше, ніж встигають повністю знищити ракові клітини.
☝️ Щоб подолати цю проблему, вчені інтегрували в геном мікроорганізму ген спорідненої бактерії, яка має вищу стійкість до кисню. Така модифікація дозволяє бактеріям довше виживати на межі пухлини.
Водночас ключовим викликом стало безпечне керування новою властивістю. Передчасна активація гена кисневої стійкості могла б спричинити небажане розмноження бактерій у кисневому середовищі, зокрема в кровотоці.
Для запобігання цьому, команда застосувала природний механізм бактеріальної комунікації — так зване відчуття кворуму. Цей процес базується на хімічних сигналах: що більше бактерій накопичується в певній зоні, то потужнішим стає сигнал. Лише після досягнення необхідної концентрації всередині пухлини активується ген, відповідальний за стійкість до кисню.
У попередніх експериментах дослідники вже підтвердили можливість генетичної модифікації Clostridium sporogenes для підвищення її витривалості. Згодом вони протестували систему контролю, «запрограмувавши» бактерії на вироблення зеленого флуоресцентного білка, що дозволило точно зафіксувати момент активації механізму.
Наступним етапом стане поєднання гена кисневої стійкості та системи відчуття кворуму в одному організмі з подальшою перевіркою в доклінічних дослідженнях.
Також нагадаємо, що британські вчені розробили метод, який дозволяє перетворювати пластикові відходи. Зокрема, ПЕТ-пляшки на парацетамол, – один із найпоширеніших знеболювальних препаратів.
