Сальмонеллу запрограммировали на уничтожение опухолей
Китайские ученые воспользовались разрушительным потенциалом сальмонеллы для борьбы с раковыми опухолями. А чтобы бактерия не поражала здоровые ткани — заключили ее в умный гель. Инновационное лечение проверили, как водится, на мышах. С результатами экспериментов, проводившихся в Нанкинском университете, можно ознакомиться на страницах The Innovation.
Злокачественные новообразования притягивают сальмонеллу как магнит — там мало кислорода, затруднен приток иммунных клеток и лекарств, зато много лактата и нет оказывающих конкуренцию кишечных бактерий. И без того вредный патоген дополнительно генетически модифицировали, чтобы он вырабатывал противораковые нанотела.
Вместе с тем такая терапия, мягко говоря, небезопасна — тем более для ослабленного болезнью организма. Поэтому была разработана система доставки микробов и их контролируемого высвобождения — ее и испытывали в исследовании.
Она представляет собой умный гидрогель, который в шприце остается жидким, а соприкоснувшись с солью, в изобилии присутствующей в теле, превращается в оболочку. Гелеобразователь — изостевиол-1,6-диэстер сульфонат натрия (1,6-DAS) — получают из изостевиола, дитерпеноида из подсластителя стевиозида. Его кислотный предшественник остается жидким при охлаждении; ионы натрия замещают водород и запускают ленточные волокна шириной около 50 нм, которые удерживают воду. Гелеобразование занимает менее 60 с при концентрации соли в половину от физиологического раствора, а 100 мкл удерживают миллиард колониеобразующих единиц — в тысячу раз больше терапевтической дозы.
Высвобождение механическое. Его проверили сначала in vitro. В покое гель почти ничего не отдает, легкое встряхивание, имитирующее движения животного, выпускает на волю около 80% бактерий.
Снижение токсичности оценили in vivo. Проверяли на мышах с меланомой и карциномой. Лечили их ослабленным штаммом Salmonella Typhimurium VNP20009.
У особей, получавших инкапсулированную палочку, потеря веса сократилась на 82% и выросла выживаемость по сравнению с теми, которым вводились свободные бактерии. Кроме того, были почти полностью предотвращены повреждения печени и селезенки, страдающих от иммунного ответа на заражение.
Более того, в этих органах снизилось содержание цитокинов TNF-α (фактор некроза опухоли альфа) и IL-6 (интерлейкин-6). Моделирование показало, что остатки 1,6-DAS у высвободившихся микробов маскируют белок, по которому их распознает иммунная система.
До клинических испытаний еще очень далеко, а обобщать полученные на мышах результаты на людей не приходится — препарат им вводили внутрибрюшинно, да и не всем он помог. Тем не менее перспективы очень многообещающие: по сути, едва ли не впервые удалось решить главную проблему любой противораковой терапии — разделить эффективность и токсичность.
