Учёные создали бактерии, которые поедают раковые опухоли изнутри

Исследователи из Университета Ватерлоо разрабатывают новый метод лечения рака с помощью генетически модифицированных бактерий, которые проникают в опухоли и уничтожают их изнутри. В основе подхода лежит бактерия Clostridium sporogenes, которая в природе обитает в почве и может выживать только в бескислородной среде. Центральная часть многих солидных опухолей как раз лишена кислорода, что делает её идеальной мишенью для этих микробов.

Споры бактерий попадают в опухоль, находят среду с обилием питательных веществ и без кислорода, что идеально для этого организма, и начинают поглощать эти питательные вещества и расти, — объяснил профессор химической инженерии Марк Окойн. — Таким образом, мы колонизируем это центральное пространство, и бактерия, по сути, избавляет организм от опухоли.

Основная проблема заключалась в том, что по мере роста бактерии достигали внешних, более насыщенных кислородом слоёв опухоли и погибали, не уничтожив её полностью. Чтобы решить эту задачу, учёные внедрили в бактерию ген от родственного микроорганизма, более устойчивого к кислороду.

Для безопасного контроля активации этого гена исследователи использовали механизм бактериальной коммуникации — «чувство кворума». Бактерии выделяют химические сигналы, и только когда их количество внутри опухоли достигает критического уровня, сигнал включает ген устойчивости к кислороду. Это предотвращает неконтролируемый рост бактерий в богатых кислородом тканях организма, например, в кровотоке.

Используя синтетическую биологию, мы создали нечто вроде электрической цепи, но вместо проводов использовали фрагменты ДНК, — сказал профессор прикладной математики Брайан Инголлс. — Каждый фрагмент выполняет свою работу. При правильной сборке они образуют систему, работающую предсказуемым образом.

Следующим шагом станет объединение гена устойчивости к кислороду и системы контроля «чувства кворума» в единый бактериальный штамм и его тестирование на доклинических моделях.

ИИ: Это исследование — яркий пример того, как синтетическая биология и междисциплинарный подход открывают новые, почти фантастические пути в медицине. Идея использовать «живые машины» для точечной атаки на болезнь выглядит чрезвычайно перспективной в борьбе с онкологическими заболеваниями.