Naukowcy z University of Waterloo pracują nad nową terapią onkologiczną. Wykorzystuje ona specjalnie zaprojektowane bakterie, które po wniknięciu do guza litego namnażają się i niszczą go od środka.
Beztlenowe serce guza idealnym środowiskiem
Centralnym elementem strategii jest bakteria Clostridium sporogenes, powszechnie występująca w glebie. Drobnoustrój ten może przetrwać wyłącznie w środowisku pozbawionym tlenu, co sprawia, że wnętrze wielu guzów litych, składające się z martwych komórek, jest dla niego idealnym miejscem do rozwoju.
Jak wyjaśnia dr Marc Aucoin, profesor inżynierii chemicznej na Waterloo, zarodniki bakterii dostają się do guza, gdzie znajdują bogate w składniki odżywcze i beztlenowe środowisko. Zaczynają się tam namnażać, „zjadając” guz i prowadząc do jego zniszczenia.
Przełamanie bariery tlenowej
Wyzwaniem jest jednak fakt, że gdy bakterie rozprzestrzeniają się na zewnątrz i docierają do obszarów guza z niewielką ilością tlenu, zaczynają obumierać, zanim całkowicie wyeliminują nowotwór. Aby temu zaradzić, zespół wprowadził do bakterii gen spokrewnionego gatunku, który jest bardziej tolerancyjny na tlen.
Kluczowe było również opracowanie mechanizmu kontrolującego aktywację tej cechy. Naukowcy wykorzystali naturalny proces komunikacji bakteryjnej zwany „quorum sensing”. Gen odporności na tlen włącza się dopiero wtedy, gdy liczba bakterii w guzie osiągnie odpowiednio wysoki poziom, co zapobiega ich rozwojowi w natlenionych częściach organizmu, np. w krwiobiegu.
Biologia syntetyczna i przyszłość terapii
We wcześniejszych badaniach zespół wykazał, że Clostridium sporogenes można modyfikować genetycznie. W kolejnym eksperymencie, wykorzystując techniki biologii syntetycznej, stworzono „obwód DNA”, który w odpowiednim momencie aktywował produkcję zielonego białka fluorescencyjnego, potwierdzając skuteczność systemu kontroli.
Następnym krokiem jest połączenie genu tolerancji na tlen i systemu kontrolnego „quorum sensing” w jednej bakterii. Tak przygotowany drobnoustrój zostanie oceniony w badaniach przedklinicznych na guzach nowotworowych. Projekt jest wynikiem interdyscyplinarnej współpracy naukowców z University of Waterloo oraz firmy CREM Co Labs.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/02/260224023101.htm
