חיידקים קוטלי סרטן מתחמקים ממערכת החיסון PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

חיידקים קוטלי סרטן חומקים ממערכת החיסון

חותמת זמן: 23 במאי 2022 10:00

טיפולים חיידקיים, שבהם משתמשים בחיידקים חיים כדי להעביר תרופות או מטענים אחרים להרוג תאים סרטניים, יכולים לספק טיפול חלופי למגוון רחב של סוגי סרטן. כאשר חיידקים חודרים לגוף האדם, המערכת החיסונית מפעילה מנגנון לחימה נגד החומר הזר, כאשר התוצאות של אירועים כאלה תלויות בעוצמתו של החיידק. עם זאת, כמה חיידקים פרוביוטיים, כגון חיידקי Escherichia Nissle 1917 (EcN), מתנגד בקלות לקווי ההגנה של מערכת החיסון. זה יכול להיות בעייתי אם חיידקים כאלה נשקלים ליישומים טיפוליים.

ניתן להנדס חיידקים חיים כדי לבעוט לאחור נגד המערכת החיסונית, וכתוצאה מכך שתי תוצאות פוטנציאליות: פשרה במערכת החיסון לאחר מסירת חיידקים; והחיידקים החיים הגורמים לרעילות לתאי המארחים שלו. במהלך העשור האחרון, חוקרים חקרו את הפחתת הרעילות מחיידקים חיים על ידי מחיקה גנטית של חלקי החיידק שעלולים לגרום לרעילות; אבל זה יכול להוביל למוטציות לא רצויות בחיידק עצמו ועלול להפחית באופן משמעותי את היעילות הטיפולית.

אפנון משטח ניתן לכוונון
אפנון משטח ניתן לכוונון: אנקפסולציה ניתנת לתכנות מאפשרת לחיידקים להתחמק מתקפה חיסונית. (באדיבות: CC BY 4.0/נאט. ביוטכנולוגיה. 10.1038/s41587-022-01244-y)

צוות מהנדסים מ קולומביה קבעה כעת גישה יעילה לשיפור העברת חיידקים מהונדסים חיים לתאים, תוך שמירה על שלמות החיידק ומזעור הרעילות. דיווח על ממצאיהם ב טבע ביוטכנולוגיה, החוקרים מתארים דרך של ציפוי חיידקים מהונדסים בפוליסכריד קפסולרי מושרה (iCAP) המגיב בצורה חכמה כאשר מועבר לגוף.

פוליסכריד קפסולרי (CAP) הוא שכבה של מולקולות מים המצפה את פני השטח של חיידקים טבעיים ומשמשת כמגן מפני זיהומים זרים. על ידי המרת CAP ל-iCAP, החוקרים יכלו ליישם גירוי חיצוני הניתן לתכנות המאפשר לחיידקים המהונדסים להתחמק מהתקף חיסוני, לשרוד לאורך זמן רב בסביבה המארח ולתת מינון טיפולי נסבל.

מנחה את החיידקים

לתאי סרטן יש יכולת טבעית לחמוק ממערכת החיסון, שהיא אחד מסימני ההיכר המשמעותיים של הסרטן. מכיוון שגם חיידקים מהונדסים נדרשים להתחמק מהתקף חיסוני, הכוונה של חיידקים לגידולים הופכת למשימה הרקולנית, הדורשת עיצוב מתוחכם ביותר כדי לאפשר לוקליזציה נאותה של החיידקים בגידולים.

googletag.cmd.push (פונקציה () {googletag.display ('div-gpt-ad-3759129-1');});

החוקרים מינפו מעגלי גנים סינתטיים כדי לשלוט באופן דינמי על האופן שבו החיידקים מתקשרים עם הסביבה הסובבת שלהם באמצעות iCAP. בנוסף להגנה מפני לחצים סביבתיים ויצירת מחסום עבור דופן החיידקים, דווח כי CAP ממלא תפקידים חשובים בחישת תגובות חיסוניות. כדי לשלוט בביטוי CAP, המחברים הציגו מעורר מולקולה קטנה המכונה IPTG. אינדוקציה של CAP עם IPTG מווסת את האינטראקציות של החיידקים עם חומרים אנטי-מיקרוביאליים במחזור, בקטריופאג'ים, חומצות ומערכת החיסון המארחת.

מערכת iCAP ליישומי סרטן

בעוד שטיפולים חיידקיים בסרטן ממשיכים להתקדם, פיתוח מערכת חזקה להרג כל הגידולים עשוי להיראות בלתי עביר. עם זאת, כנקודת התחלה, החוקרים הוכיחו שמערכת iCAP יכולה לשלוט במתן הטיפולי במודלים של עכברים.

כדי לחקור את היעילות של iCAP, החוקרים בחנו תחילה את כדאיות החיידקים בדם מלא של בני אדם. הם גילו שהחיידקים המהונדסים שרדו הרבה יותר זמן מחיידקים עם CAP טבעי. יתר על כן, לאחר מתן עכברים עם חיידקי iCAP, הם הבחינו בתגובות דלקתיות נמוכות יותר בהשוואה לחיידקים שאינם מהונדסים.

הפצה ביולוגית של חיידקים
הפצה ביולוגית של חיידקים: תמונות ביולוגיות מראות את התפוצה של חיידקים מהונדסים בדגמי עכברים שונים. חיצים לבנים מתארים את המיקום של הזרקת חיידקים, חיצים שחורים מראים טרנסלוקציה של חיידקים לאחר מתן IPTG. (באדיבות: CC BY 4.0/נאט. ביוטכנולוגיה. 10.1038/s41587-022-01244-y)

בעכברים נושאי גידול, iCAP אפשרה גם טרנסלוקציה של חיידקים טיפוליים למספר רב של גידולים דיסטליים בכל הגוף, עם סחר מוגבר בהשוואה לחיידקים טבעיים. בנוסף, אספקת מבנה EcN iCAP שהונדס לייצור רעלן אנטי-גידולי הוביל להפחתה בצמיחת הגידול בעכברים, מה שהוכיח את יעילותו הטיפולית.

טל דנינו, מחבר בכיר של מחקר זה, מתכנן כעת להמשיך ולחקור את השימוש ב-iCAP ותרופות אחרות המבוססות על חיידקים כדי להאיץ את התרגום הקליני בעתיד.

ההודעה חיידקים קוטלי סרטן חומקים ממערכת החיסון הופיע לראשונה ב עולם הפיזיקה.

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה