Pakeistomis bakterijomis galima gydyti vėžį. Priešaky – bandymai su žmonėmis

Mūsų kūnuose ir ant jų gyvena trilijonai mikrobų — ir gali pavykti juos modifikuoti taip, kad jie padėtų įveikti ligas. Mokslininkai pakeitė kai kurių ant odos gyvenančių mikrobų genomus taip, kad jie galėtų užkirsti kelią vėžiui ar jį gydyti. Su pelėmis, panašu, tai veikia, laukia bandymai su žmonėmis.

„Manau, tai išties svarbus proveržis,” sako su šiuo tyrimu nesusijusi genetikė ir odos biologė iš Nacionalinio žmogaus genomo tyrimo instituto Bethesda, (Marylando valst.) Julie Segre. Idėja pasinaudoti mikrobus gydyti vėžį, o potencialiai ir kitas ligas, yra „visai naujas ir labai jaudinamas mikrobiomo aspektas,” pastebi ji.

Dauguma mikrobiomo tyrėjų dėmesį sutelkė į trilijonus mūsų žarnyne gyvenančių mikrobų. Bet mikrobų mikrosistemos glaudžiasi ir ant mūsų odos. Pažastyse gyvenančios jų bendruomenės gali stipriai skirtis nuo gyvenančių ant jūsų akių vokų. Tebesiaiškiname, ką tiksliai šie mikrobai veikia, bet jau žinome, kad jie maitinasi mūsų išskyromis, galbūt patys išskiria kažką naudingo, ir saugo mus nuo infekcijų.

Be to, jie daro įtaką ir mūsų imuniteto sistemų veikimui. Vis daugiau tyrimų, rodančių, kad mumyse ir ant mūsų gyvenantys mikrobai gali stiprinti ar slopinti imuninį atsaką į potencialias grėsmes — infekcijas, auglius ar ką nors švelnesnio.

Ant gyvūno odos atsidūręs mikrobas irgi gali sukelti imuninį atsaką — nors ir be tokių įprastų infekcijos ženklų, kaip skausmas, karštis ar pykinimas. Tai stebina, sako Michaelas Fischbachas iš Stanfordo universiteto, nes šie mikrobai nėra žalingi:„Jie mūsų draugai.” Pavyzdžiui, ant pelės odos patalpinti mikrobai gali veikti panašiai, kaip vakcina, sako jis.

Modifikuoti mikrobai

Fischbachas su kolegomis panoro išsiaiškinti šį efektą ir patobulinti imuninį atsaką.

Tyrimą komanda pradėjo, pasirinkusi ant žmogaus odos dažnai randamus mikrobus. S. epidermidis yra žmogaus mikrobiomo narys, ir įprastai jokių negalavimų nesukelia. Tyrėjai šiuos mikrobus surinko savanorio užausyje, sako Fischbachas.

Tuomet šiuos mikrobus modifikavo, įterpdami naujus genus. Šie genai koduoja baltymą, aptinkamą kai kurių vėžio ląstelių paviršiuje. Bandymo idėja yra tokia, kad jeigu imuninė sistema kuria šį mikrobą atpažįstančias ląsteles, tai šios ląstelės atpažins ir auglius.

Tuomet tyrėjai šiuos „dizaineriškus mikrobus“ vata užtepė ant gyvūnų galvų. Kita pelių grupė buv taip pat apdorota įprastais, nemodifkuotais bakterijų bandiniais. Abiem atvejais mikrobai ant pelių odos greitai įsikūrė, pasakoja Fischbachas.

Tuo pat metu pelėms buvo įšvirkšta odos vėžio ląstelių. Šios ląstelės buvo paimtos iš kitų pelių, tad ant jų paviršiaus buvo dominantis baltymas.

Taikinys – auglys

Per kitas dienas ir savaites šios vėžio ląstelės įprastu mikrobu pateptose pelėse išaugo į auglius. Bet su pakeistais mikrobais apdorotose pelėse vėžys vystėsi gerokai lėčiau.

„Ant normaliu S. epidermidis pateptų pelių šonų matėsi augantys didžiuliai augliai, bet ant pateptų modifkuotais mikrobais pelių nesimatė nieko“, prisimena Fischbachas. Jis pažymi, kad šis vėžio tipas liūdnai pagarsėjęs savo agresyvumu ir peles nuo jo gydyti sunku.

„Atsako mastas mus nustebino,” sako Fischbachas. „Jis stulbinamai stiprus, turint omenyje gydymo švelnumą.” Šis gydymas padėjo ir auglius jau turėjusioms pelėms. Genetiškai modifikuotais mikrobais pateptų gyvūnų augliai sumažėjo. Komandos atradimą publikuoti Science žurnale.

Prieš pradedant pakeistų mikrobų bandymus su žmonėmis, Fischbachui su kolegomis dar teks šį tą nuveikti. Visų pirma, reikės surasti gerą mikrobo kandidatūrą. Jie dar nežino, ar S. epidermidis žmonėms sukelia tokį patį imuninį atsaką — gal koks kitas mikrobas veiktų geriau.

Reikės ir tinkamus vėžio baltymų taikinius pasirinkti. Tai jau buvo rimtas iššūkis, kuriant mRNA vakcinas nuo vėžio, kurios irgi paremtos imuninės sistemos atsako į vėžio baltymus sukėlimu: akivaizdaus kandidato nėra.

Kai tyrėjai nuspręs, kurį mikrobą modifikuoti, jie išbandys su gyvūnais, ar tai saugu. Fischbachas planuoja pradėti genetiškai pakeistų mikrobų bandymus su vėžiu sergančiais žmonėmis per kitus penkis metus.

Ir kol ši komanda dėmesį sutelks į vėžį, modifikuotos bakterijos galėtų būti panaudotos gydyti ir kitas ligas bei alergijas, Science straipsnį komentuoja Elaine Fuchs iš Rockefellerio universiteto Niujorke. Daugiau modifikuotų mikrobų panaudojimo tyrimų „gali nutiesti kelią į saugesnį, efektyvesnį ir plačiau prieinamą gydymą,” rašo komanda.

„Mus stulbina idėja, kad galima tuo tiesiog patrinti kam nors už ausies ir viskas,” sako Fischbachas. „O tada, po 10 dienų, matomas stiprus imuninės sistemos atsakas, kuris iš principo tęsiasi neribotai ilgai."

Jessica Hamzelou
www.technologyreview.com