Oamenii de știință programează bacterii pentru a devora tumorile canceroase

Oamenii de știință de la Universitatea din Waterloo (Canada) lucrează la un nou tratament împotriva cancerului care folosește bacterii special programate pentru a consuma tumorile din interior.

Strategia se bazează pe microbi care prosperă în mod natural în medii fără oxigen, ceea ce face ca interiorul multor tumori solide să fie o țintă ideală.

• Inteligența Artificială a dezvăluit schimbări chimice ascunse în creierul afectat de Alzheimer
• Este realitatea o iluzie? O nouă teorie sfidează fizica modernă

„Sporii bacterieni intră în tumoare, găsind un mediu cu mulți nutrienți și fără oxigen, pe care acest organism îl preferă, și astfel începe să consume acei nutrienți și să crească în dimensiune”, a declarat dr. Marc Aucoin, profesor de inginerie chimică la Waterloo. „Astfel, colonizăm acel spațiu central, iar bacteria, în esență, scapă corpul de tumoare.”

În centrul acestei abordări se află Clostridium sporogenes, o bacterie găsită frecvent în sol. Aceasta poate supraviețui doar în locuri care nu conțin absolut deloc oxigen. Nucleul interior al tumorilor solide este format din celule moarte și duce la o lipsă de oxigen, creând condițiile perfecte pentru ca acest microb să se multiplice și să se răspândească.

Există totuși o provocare. Pe măsură ce bacteriile se extind spre exterior și ajung în zone ale tumorii expuse la cantități mici de oxigen, acestea încep să moară înainte de a elimina complet cancerul.

Bacterii special programate

Pentru a aborda această limitare, echipa a inserat o genă de la o bacterie înrudită, care este mai tolerantă la oxigen. Această modificare permite microbilor programați să supraviețuiască mai mult timp în apropierea regiunilor exterioare ale tumorii.

Cercetătorii au avut nevoie, de asemenea, de o modalitate de a controla momentul în care această caracteristică de toleranță la oxigen se activează. Activarea ei prea devreme ar putea permite bacteriilor să crească în zone bogate în oxigen, cum ar fi fluxul sanguin, ceea ce ar fi periculos.

Pentru a preveni acest lucru, au folosit un proces natural de comunicare bacteriană numit detectarea cvorumului. Aceasta se bazează pe semnale chimice eliberate de bacterii. Pe măsură ce numărul lor crește, semnalul devine mai puternic.

Un nou tratament

Doar după ce suficiente bacterii s-au acumulat în interiorul unei tumori, semnalul atinge un nivel care activează gena rezistentă la oxigen. Această temporizare asigură faptul că bacteriile își activează mecanismul de supraviețuire doar atunci când este necesar.

Într-un studiu anterior, echipa a demonstrat că Clostridium sporogenes poate fi modificată genetic pentru a rezista mai bine la oxigen. Într-un experiment ulterior, au testat designul lor de detectare programând bacteriile să producă o proteină fluorescentă verde, ceea ce le-a permis să confirme că sistemul s-a activat în momentul dorit, scrie ScienceDaily.

„Folosind biologia sintetică, am construit ceva asemănător unui circuit electric, dar în loc de fire am folosit fragmente de ADN”, a declarat dr. Brian Ingalls, profesor de matematică aplicată la Waterloo.

Următorul pas este combinarea atât a genei de toleranță la oxigen, cât și a sistemului de control într-o singură bacterie și evaluarea acesteia împotriva tumorilor în studii pre-clinice.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință au descoperit cum să dezactiveze definitiv genele cancerului

Un obicei zilnic comun contribuie decisiv la riscul de cancer, avertizează oncologii

Cum ne-ar putea ajuta pisicile să înțelegem mai bine cancerul mamar?

Cercetarea cancerului este inundată de studii false, avertizează o analiză alarmantă