Vedci z Waterloo upravili baktérie tak, aby sa usadili v nádore a zničili ho zvnútra
Vedci geneticky upravili pôdnu baktériu tak, aby prežila v jadre nádoru a postupne ho rozložila bez zásahu do zdravých tkanív.
Ilustračné foto.
Predstava, že by rakovinový nádor „zožrali“ baktérie zvnútra, znie ako sci-fi. Tím vedcov z kanadskej University of Waterloo však ukazuje, že takýto scenár nemusí byť až taký vzdialený realite. V laboratóriách pracujú na geneticky upravenej baktérii, ktorá sa dokáže usadiť priamo v jadre nádoru a postupne ho rozložiť zvnútra. Nejde však o zázračný liek, ktorý by nahradil chirurgiu či chemoterapiu. Skôr o ďalší nástroj v arzenáli onkológie. Pri chorobe, ktorá si každoročne vyžiada milióny životov, sa totiž ráta každá nová možnosť.
Prečo práve baktérie?
Predmetom výskumu sa stala pôdna baktéria Clostridium sporogenes. Tá má jednu zaujímavú vlastnosť, a to, že dokáže prežiť iba v prostredí bez kyslíka.
A práve to je slabina mnohých pevných nádorov. Ich vnútro je často chudobné na kyslík, plné odumretých buniek a živín, čím vytvára ideálne podmienky pre mikroorganizmy, ktoré kyslík nepotrebujú. Kým v krvnom obehu by baktéria rýchlo zahynula, v strede nádoru sa jej „darí.“ Začne sa množiť a doslova konzumovať dostupné živiny, čím narúša štruktúru rakovinového tkaniva.
„Okrajový“ problém
Výskumníci však narazili na zásadnú prekážku. Ako náhle sa baktéria dostane bližšie k okrajom nádoru, kde je už o niečo viac kyslíka, začne odumierať. Nádor tak nie je zničený celý a môže pokračovať v raste.
Riešením sa stala syntetická biológia. Tím pod vedením profesora Marca Aucoina geneticky doplnil baktériu o gén z príbuzného mikroorganizmu, ktorý jej umožňuje zniesť nízke hladiny kyslíka. Vďaka tomu dokáže prežiť aj v menej priaznivých častiach nádoru a „dokončiť svoju prácu.“
Inteligentné zapínanie génov
Bezpečnosť je pritom kľúčová. Aktivovať gén odolnosti voči kyslíku príliš skoro by bolo riskantné. Baktéria by mohla prežiť aj v krvnom obehu, kde by prekážala. Tu prichádza na rad prirodzený komunikačný mechanizmus baktérií. Mikroorganizmy medzi sebou vysielajú chemické signály. Keď ich koncentrácia dosiahne určitú úroveň, je to signál, že baktérií je dosť a až vtedy sa aktivuje požadovaný gén. Inými slovami, odolnosť voči kyslíku sa zapne až vtedy, keď sa baktérie dostatočne nahromadia vo vnútri nádoru. Vedci si tento systém najprv otestovali pomocou génu pre zelený fluorescenčný proteín, aby videli, či sa „prepínač“ aktivuje presne vtedy, keď má.
Čoraz bližšie k nasadeniu
Projekt má za sebou viac než desať rokov vývoja. Teraz rozsiahly tím vedcov pripravuje spojenie všetkých genetických úprav do jedného mikroorganizmu a jeho testovanie v modeloch nádorov. Ak budú výsledky priaznivé a podarí sa zabezpečiť financovanie, klinické skúšky by mohli nasledovať v horizonte niekoľkých rokov.
Metóda je určená predovšetkým na pevné nádory. Tie tvoria približne 90 percent prípadov rakoviny u dospelých. Patrí sem napríklad rakovina prsníka, pľúc, prostaty či hrubého čreva. Cieľom nie je nahradiť existujúce terapie, ale doplniť ich. Kombinácia chirurgického zákroku, chemoterapie, ožarovania a biologických prístupov by mohla zvýšiť šancu pacientov na prežitie a znížiť riziko návratu ochorenia.
Súvisiace články
Rekonštrukcia zastávky MHD v centre Košíc prinesie obmedzenia cestujúcim aj vodičom. Ľudia šomrú, vraj potrvá pridlho.
Pozrite sa sem. Svyrydenková uviedla, že vláda si kladie za cieľ získať takmer desať miliárd hrivien z rozsiahlych privatizácií.