Ученые нашли неожиданное противораковое средство внутри опухолей

Ученые превратили бактерии, живущие в опухолях, в мощное противораковое средство, лишающее новообразования энергии. Credit: AI/ScienceDaily.com

Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго (UIC) создали экспериментальную терапию рака на основе бактерий, которые естественным образом обитают внутри опухолей.

В доклинических исследованиях рака простаты терапия показала впечатляющие результаты в сочетании с лучевой терапией. Подход остановил рост опухоли, воздействуя на энергоснабжение раковых клеток. Лечение основано на небольшом фрагменте бактериального белка под названием aurB. Согласно выводам, опубликованным в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy, aurB нарушает выработку энергии в митохондриях опухолевых клеток, эффективно лишая их топлива, необходимого для роста.

«Митохондрии очень важны для выживания клетки; это энергетические фабрики, — сказал Тору Ямада, старший автор исследования, доцент кафедр хирургии и биомедицинской инженерии UIC и член Онкологического центра Университета Иллинойса. — У многих раковых клеток изменено количество и активность митохондрий, потому что раковая клетка должна агрессивно и быстро расти. Следовательно, митохондрии были бы идеальной мишенью для терапии рака».

Ученые давно знают, что опухоли являются домом для сообществ бактерий, существующих в так называемой микросреде опухоли. В последнее время исследователи начали изучать, могут ли эти бактерии предоставлять соединения, которые можно превратить в лекарства от рака.

Более ранняя работа лаборатории Ямады выявила бактериальный белок под названием купредоксин, который мог подавлять рост опухоли. Основываясь на этом открытии, команда разработала пептидный препарат и тщательно протестировала его, в том числе в клинических испытаниях с участием взрослых и в исследованиях рака мозга у детей. Однако эффективность этого пептида зависит от гена p53. Поскольку p53 часто мутирует у онкологических больных, лечение может хорошо работать для одних пациентов, но не для других.

«Мы хотели получить противораковое средство, которое не использует функцию p53», — сказал Ямада.

В поисках альтернативного подхода исследователи искали бактериальный белок, который действует через митохондрии, а не через путь p53. Их поиск привел к другому белку купредоксину. Для нового исследования команда проанализировала образцы опухолей пациентов с раком молочной железы и использовала секвенирование ДНК для идентификации бактерий внутри опухолей. Один вид бактерий привлек особое внимание, поскольку содержал белок купредоксин под названием аурацианин, который выполняет функцию, аналогичную ранее изученному белку. Затем исследователи создали пептид на основе аурацианина и назвали его aurB. Лабораторные эксперименты показали, что aurB проникает в митохондрии опухолевых клеток и прикрепляется к АТФ-синтазе — белку, который играет ключевую роль в выработке АТФ, основного источника энергии, используемого клетками.

Команда оценила aurB на линиях раковых клеток без активного p53, а также на мышиных моделях гормонорезистентного рака простаты. В сочетании с лучевой терапией, одним из стандартных методов лечения рака простаты, aurB привел к существенному замедлению роста опухоли без признаков значительной токсичности.

«Комбинация значительно усилила активность пептида, и опухоль стала намного меньше, — сказал Ямада. — Этот подход многообещающий. Используя хорошо зарекомендовавшую себя модель метастазирования в большеберцовую кость, мы продемонстрировали значительное ингибирование роста опухоли на доклиническом этапе».

UIC запатентовала aurB. Исследователи сейчас изучают возможности продвижения терапии к клиническим испытаниям на людях. При этом Ямада считает, что аурацианин может быть лишь началом гораздо более масштабной возможности. Бесчисленные бактериальные белки остаются неизученными, и многие из них потенциально могут стать основой для будущих методов лечения рака.

«Есть много других бактериальных белков, которые могут стать источником лекарств от рака, — сказал Ямада. — Мы просто еще не пробовали их».