Большинство исследований в области онкологии, связанных с микроорганизмами, сосредоточены на трансплантации кишечника или изменении уже существующей микробиоты. Однако эта группа ученых пошла по иному, гораздо более смелому пути.
Они отправились на охоту. Но не в лабораторию больницы, а в поисках бактерий в кишках диких животных в Японии. Японских древесных лягушек. Японских огненно-брюшных тритонов. Японских травяных ящериц. Ученые выделили 45 различных штаммов бактерий и культивировали их. Затем они вводили эти бактерии напрямую в вены мышей с колоректальным раком.
Только один вид бактерий выдержал это испытание.
Ewingella americana.
И она не просто выжила. Она полностью уничтожила опухоли.
Стопроцентный результат
Одна инъекция. Всего лишь. Исследование показало 100% полную ремиссию в модели на мышах. Каждая опухоль исчезла.
Подумайте о том, как многим противораковым препаратам удается достичь подобных показателей даже после многократного применения.
E. americana превзошла стандартные методы лечения. Она оказалась эффективнее ингибиторов иммунных контрольных точек (анти-PDL1) и липосомального доксорубицина, стандартного химиотерапевтического препарата. Результаты были однозначными. Но перед тем как начать закупать амфибийную кровь, исследователи предупреждают: это доказательство концепции на мышах. Пока что, а не на людях. Однако сигнал слишком силен, чтобы его игнорировать.
Как это работает на самом деле
Бактерия применяет двухэтапную атаку. Это пример грубой эффективности.
Во-первых, она использует собственную слабость опухоли. Ядра раковых опухолей часто страдают от недостатка кислорода. E. americana является факультативным анаэробом. Она чувствует себя комфортно как в богатых кислородом, так и в бедных им средах. Так что в то время как другие бактерии могут погибнуть в гипоксическом центре опухоли, E. americana устраивает там настоящий праздник.
Ее популяция стремительно возросла. Примерно в 3000 раз от первоначального размера за 24 часа. Этот массовый рост бактерий физически разрушал раковые клетки.
Во-вторых, она мобилизует иммунную систему.
Вторжение бактерий спровоцировало иммунный шторм. Т-клетки, В-клетки и нейтрофилы устремились к опухоли. Они выделяли воспалительные сигналы, такие как ФНО-альфа (TNF-a) и интерферон-гамма (IFN-gamma). Эти молекулы фактически маркировали раковые клетки для уничтожения и усиливали естественную атаку иммунной системы.
Почему эта бактерия не начинает бесконтрольно уничтожать здоровую печень? Это был главный вопрос.
Она этого не делает.
Точечное воздействие
E. americana аккумулируется почти исключительно в опухолях. Здоровые органы она не трогает. Почему?
Опухоль создает идеальную ловушку.
- Низкий уровень кислорода. Как упоминалось выше, это стимулирует рост бактерий.
- Белок CD47. Раковые клетки вырабатывают его, чтобы сказать иммунной системе: «Не ешь меня». Бактерии используют эту зону с подавленным иммунитетом для процветания без помех.
- Протекающие сосуды. Кровеносные сосуды опухоли построены плохо. Они проницаемы. Бактериям, плавающим в кровотоке, легко проникнуть через них в ткань.
- Питательные вещества. Метаболизм опухоли предоставляет уникальные источники энергии.
Нормальные ткани лишены этих специфических условий. Бактерии циркулируют, находят протекающую, бедную кислородом, иммуносупрессированную опухоль и колонизируют ее. Ни больше нигде.
Отсутствие токсичности
Безопасность обычно является самым сложным препятствием для терапии живыми бактериями. Люди опасаются сепсиса.
Здесь данные выглядели удивительно чистыми. Бактерии быстро выводились из крови — период полувыведения составлял около 1,2 часа. Они становились неопределяемыми во всем организме в течение 24 часов, за исключением умирающей опухоли.
Не было колонизации печени, селезенки или почек. Наблюдалось легкое воспаление, которое прошло за три дня. Через 60 дней? Никакой хронической токсичности.
Что может пойти не так в испытаниях на людях? Вероятно, что-нибудь. Но на мышах профиль безопасности оказался надежным.
Что дальше
Исследователи не остановились на достигнутом. Они хотят протестировать этот метод на раке молочной железы. Поджелудочной железы. Меланоме. Это сложные опухоли. Биология E. americana может применяться и к ним.
Они также планируют усовершенствовать способы доставки. Возможно, вводить бактерию непосредственно в опухоль, а не в вену. Или разделить дозу по времени. Или комбинировать с химиотерапией. Есть надежда на синергию. Бактерия выполняет свою грязную работу, препараты — свою. Вместе они могут преодолеть резистентные формы рака.
Это исследование предполагает нечто большее. Мы продолжаем искать ответы в собственных кишах или в синтетических лабораториях. Но решение может скрываться в желудке ящерицы. Или жабы.
Биоразнообразие — это не просто спасение видов ради природы. Это аптека, которую мы еще не изучили в полной мере.
E. americana справилась с тем, с чем не смогли многие препараты, всего за одну атаку. Теперь начинается настоящая работа. Переход от чашки Петри к клинике — это всегда долгий путь.
