Geneticky upravené baktérie požierajú zhubné nádory priamo zvnútra bez poškodenia zdravých buniek

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Výskumníci upravili pôdne baktérie na cielenú likvidáciu nádorového tkaniva organizmu.

• Baktérie sa masívne množia v prostredí bez kyslíka.

• Úprava zahŕňa genetický spínač aktivujúci odolnosť až po výraznom premnožení.

Kým mnohé bežné druhy baktérií prirodzene spôsobujú závažné ochorenia, súčasná veda nachádza čoraz viac spôsobov, ako ich rozumne využiť v prospech ľudského zdravia. Prelomový laboratórny výskum prichádza s metódou, pri ktorej sú mikroskopické organizmy geneticky preprogramované na priamy boj s odolnou rakovinou.

Výskumníci z univerzity sa zamerali na nenápadné pôdne baktérie s názvom Clostridium sporogenes, ktoré na svoje prežitie vôbec nevyžadujú prítomnosť kyslíka. Práve úplná absencia kyslíka hlboko v centre pevných nádorov robí z tohto špecifického prostredia ideálne miesto pre ich masívne a nerušené množenie. Tieto uzavreté zhubné ložiská sú zvyčajne plné odumretých buniek, ku ktorým neprúdi dostatok čerstvej okysličenej krvi z organizmu.

Baktérie vo forme neaktívnych spór preniknú priamo do tohto mŕtveho stredu, kde začnú okamžite konzumovať prítomné živiny a rapídne rásť. Týmto neustálym a agresívnym požieraním ložiska zvnútra baktéria postupne a spoľahlivo likviduje zhubné tkanivo a nahrádza ho svojou vlastnou biomasou.

Tradičné liečebné postupy z nemocníc, ako sú chemoterapia alebo ožarovanie, často narážajú práve na problém odolnosti tohto extrémne komplexného mikroprostredia. Využitie cielených živých mikroorganizmov aktuálne ponúka sľubnú alternatívu, ktorá by mohla natrvalo prekonať doterajšie limity klasickej onkologickej liečby v modernej medicíne.

Aby laboratórni inžinieri v praxi zabezpečili maximálnu efektivitu, museli najprv vyriešiť zásadný problém s prežitím baktérií na okrajoch samotného nádoru. Keď sa totiž organizmy počas svojho rastu dostanú na hranicu zhubného tkaniva, prítok okysličenej krvi ich môže takmer okamžite usmrtiť. Výskumný tím preto aplikoval pokročilé metódy zo syntetickej biológie a implantoval baktériám špecifické gény zabezpečujúce miernu toleranciu voči kyslíku.

Tento inžiniersky proces pripomína tvorbu sofistikovaného elektrického obvodu, kde sa namiesto medených drôtov využívajú priamo sekvencie nosnej DNA. Na jemné riadenie tohto mechanizmu vedci využili komunikačný proces známy ako quorum sensing, ktorým si baktérie vzájomne signalizujú hustotu svojej vlastnej populácie.

Ochranný modifikovaný gén proti kyslíku sa aktivuje až v momente, keď sa baktérie dostatočne vo veľkom premnožia vo vnútri zhubného ložiska. Tento prísne načasovaný a oneskorený mechanizmus zaisťuje, že baktérie dostanú včas dostatok priestoru na úplnú deštrukciu nádoru pred tým, než uniknú von.

Pre oveľa lepšie vizuálne sledovanie celého procesu boli mikroorganizmy upravené tak, aby po splnení svojej úlohy automaticky produkovali jasný zelený fluorescenčný proteín. Tento svietiaci biologický signál následne poskytuje lekárom okamžitú vizuálnu spätnú väzbu o naozaj úspešnom priebehu tohto cieleného bakteriálneho útoku.

Vedecký tím plánuje čoskoro spojiť všetky doterajšie nadobudnuté poznatky o bunkovej odolnosti a komunikácii do jediného silného univerzálneho bakteriálneho kmeňa. Takto vylepšený mikroorganizmus bude následne opäť podrobený prísnym predklinickým testom, ktoré s istotou overia jeho celkovú bezpečnosť a predpokladanú efektivitu v telách.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Metóda otvára dvere pre cielenú liečbu rakoviny bez devastačných vedľajších účinkov spojených s tradičnou drastickou chemoterapiou.

Zdroj: futurism.com foto: depositphotos.com