Naukowcy z University of Waterloo pracują nad nową terapią raka, która wykorzystuje specjalnie zaprojektowane bakterie. Drobnoustroje te rozwijają się w beztlenowym wnętrzu guzów litych, niszcząc je od środka.
Beztlenowe środowisko guza jako idealny cel
Strategia opiera się na bakteriach, które naturalnie rozwijają się w środowisku pozbawionym tlenu. Jak wyjaśnia dr Marc Aucoin, zarodniki bakterii po dostaniu się do guza znajdują idealne warunki do wzrostu – bogactwo składników odżywczych i brak tlenu. Zaczynają się namnażać, skutecznie „zjadając” nowotwór od środka.
Centralnym elementem tej metody jest bakteria Clostridium sporogenes, powszechnie występująca w glebie. Może ona przetrwać wyłącznie w miejscach całkowicie beztlenowych. Wewnętrzny rdzeń guzów litych, składający się z martwych komórek i pozbawiony tlenu, stwarza dla niej doskonałe warunki do rozwoju.
Przełamanie bariery tlenowej
Wyzwaniem jest fakt, że gdy bakterie rozprzestrzeniają się na zewnątrz i docierają do obszarów guza z niewielką ilością tlenu, zaczynają obumierać, zanim całkowicie go wyeliminują. Aby temu zaradzić, zespół wprowadził gen spokrewnionej bakterii, który zwiększa tolerancję na tlen, pozwalając zmodyfikowanym mikrobom przetrwać dłużej.
Kluczowe było również opracowanie mechanizmu kontrolującego aktywację tej cechy. Aby uniknąć niebezpiecznego wzrostu bakterii w natlenionych częściach organizmu, np. w krwiobiegu, naukowcy wykorzystali proces komunikacji bakteryjnej zwany „quorum sensing”. Gen odporności na tlen włącza się dopiero wtedy, gdy wewnątrz guza zgromadzi się odpowiednio duża liczba bakterii.
Biologia syntetyczna i kolejne etapy badań
We wcześniejszych badaniach zespół wykazał, że Clostridium sporogenes można modyfikować genetycznie w celu zwiększenia odporności na tlen. Następnie przetestowano system „quorum sensing”, programując bakterie do produkcji zielonego białka fluorescencyjnego, co potwierdziło jego działanie w zamierzonym momencie. Dr Brian Ingalls porównał ten proces do budowy obwodu elektrycznego z fragmentów DNA.
Następnym krokiem jest połączenie genu tolerancji na tlen i systemu kontrolnego „quorum sensing” w jednej bakterii. Tak przygotowany organizm zostanie poddany ocenie w badaniach przedklinicznych na guzach. Projekt jest wynikiem interdyscyplinarnej współpracy ekspertów z University of Waterloo oraz firmy CREM Co Labs.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/02/260224023101.htm
