Bakterileri kanserle savaşmak için programlamak
Canlı hücreleri belirli koşullar altında belirli şekillerde davranmaları için programlayabilme yeteneği, tıpta yeni fırsatlar yaratıyor. Araştırmacıların bakterileri kanserle savaşmaya yardımcı olacak şekilde programladıkları yeni bir fare çalışması buna bir örnektir.
Bazı tümörler, hücreleri bağışıklık sisteminin onları rahat bırakmasına neden olan "beni yeme" sinyali gönderdiği için gelişir ve yayılır. Sinyali göndermeyen tümör hücreleri, onları içine alıp sindirebilen makrofajlara ve diğer bağışıklık hücrelerine karşı savunmasızdır.
Şimdi, New York şehrindeki Columbia Üniversitesi'nden bilim adamları, bakterileri yeme beni yeme sinyalini kapatacak şekilde programlamanın ve bir anti-tümör bağışıklık tepkisi uyandırmanın mümkün olduğunu gösterdi.
Yaklaşım, tıbbi tedavilerin birçok moleküler yöntemden daha etkili ve spesifik olmayı vaat ettiği yeni ortaya çıkan bir alan olan sentetik biyolojinin bir örneğidir.
Yakın zamanda Doğa Tıbbı Araştırmacılar, bakterileri nasıl programladıklarını ve onları tümörleri küçültmek ve bir fare lenfoma modelinde hayatta kalmayı artırmak için nasıl kullandıklarını anlatıyorlar.
Tedavinin sadece enjekte ettikleri tümörleri küçültmekle kalmayıp aynı zamanda uzak, ikincil tümörlerin veya metastazların da yanıt verdiğini gördüler.
Columbia Üniversitesi'nde biyomedikal mühendisliği yardımcı doçentlerinden yardımcı kıdemli yazar Tal Danino, "Tedavi edilmeyen tümörlerin birincil lezyonların tedavisi ile birlikte yanıt verdiğini görmek beklenmedik bir keşifti" diyor.
Abscopal etki örneği
Danino, gördüklerinin, bakteri kullanan kanser tedavisinde "abscopal etkinin" ilk gösterimi olduğunu belirtiyor.
"Bu, yerel olarak tümörleri hazırlamak için bakterileri tasarlayabileceğimiz ve ardından görüntüleme veya diğer yaklaşımlarla tespit edilemeyecek kadar küçük olan tümörleri ve metastazları bulmak için bağışıklık sistemini uyarabileceğimiz anlamına geliyor" diye ekliyor.
Kanser terapisinde abscopal etki, kanser hücrelerini birincil hedeften çok uzakta yok eden bir anti-tümör tepkisini tetikleme yeteneğidir.
Beni yemeyen hücreler sadece tümörlerde değil, sağlıklı dokularda da yaygındır. Bu, sinyali hedefleyen immünoterapi geliştiricileri için bir zorluk teşkil eder.
Danino ve meslektaşları, bakterileri, sinyal susturucu yüklerini yalnızca "tümör mikro ortamı" içinde olduklarını algıladıklarında serbest bırakacak şekilde programlayarak bu zorlukla karşılaştılar.
E. coli kodlanmış nanobodiler ile
Yükün kendisi "kodlanmış bir nanobody" biçimindeydi ve kullandıkları bakteri "patojenik olmayan Escherichia coli Gerginlik."
Tümörlerde, E. coli bakteriler nekrotik çekirdeklerde veya ölmekte olan hücrelerin ceplerinde çoğalırlar.
Ekip, bakterileri yetersayı algılayacak şekilde programladı, yani belirli bir popülasyon boyutuna ulaştıklarında öldüler ve kodlanmış nanobodiler yüklerini serbest bıraktılar.
Bu strateji, bakterilerin diğer dokulara girmesini ve hücrelerinde beni yeme sinyallerini susturmasını engelledi. Bununla birlikte, tümörde tekrarlayan ilaç verme döngüleri oluşturarak yeni bir popülasyon başlatmak için yeterli bakteri hücresi de bıraktı.
Ekip, daha önceki çalışmalarda böyle bir ilaç dağıtım stratejisini zaten göstermişti.
Yeni çalışmada, sinyali gönderen protein olan CD47'yi hedef alarak kanser hücrelerinde beni yemeyin sinyallerini seçici olarak kapatabildiğini de gösterdiler.
Tümörü infiltre eden T hücrelerinin hazırlanması
Ekip, tedavinin iki şey yaptığı için işe yaradığını öne sürüyor. İlk olarak, canlı bakterilerin varlığı tümörde lokal inflamasyona neden olur. Bu bağışıklık sistemini çağırır.
Tedavinin yaptığı ikinci şey, tümör hücrelerini sindirmek için makrofajlar gibi bağışıklık hücrelerini tetiklemektir, çünkü CD47'leri beni yemiyor sinyalini kapatır. Buna karşılık, bu bağışıklık tepkisi, daha sonra uzak metastazlara göç eden "tümöre sızan T hücrelerini" hazırlar.
Araştırmacılar, bulguların "tasarlanmış bir bakteriyel immünoterapinin neden olduğu abskopal bir etki için kavram kanıtı" olduğunu öne sürüyor ve şu sonuca varıyor:
"Bu nedenle, tasarlanmış bakteriler, sistemik anti-tümör bağışıklığına yol açan immünoterapötik yüklerin güvenli ve lokal olarak verilmesi için kullanılabilir."
Yöntemin güvenliğini ve etkililiğini farelerde diğer kanser türleri ile test ediyorlar. Bundan sonra, insanlarda klinik denemelere geçmeyi umuyorlar.
