살아있는 박테리아가 암세포를 죽이기 위해 약물이나 다른 페이로드를 전달하는 데 사용되는 박테리아 치료법은 광범위한 암에 대한 대체 치료법을 제공할 수 있습니다. 박테리아가 인체에 침투하면 면역 체계는 외부 물질에 대한 싸움 메커니즘을 촉발하며 이러한 사건의 여파는 박테리아의 효능에 달려 있습니다. 그러나 다음과 같은 일부 프로바이오틱 박테리아는 대장균 Nissle 1917(EcN)은 면역 체계의 방어선에 쉽게 저항합니다. 이러한 박테리아가 치료 용도로 고려되는 경우 문제가 될 수 있습니다.
살아있는 박테리아는 면역 체계에 대항하도록 조작되어 두 가지 잠재적인 결과를 초래할 수 있습니다. 박테리아 전달 후 면역 체계의 손상; 및 숙주 세포에 독성을 일으키는 살아있는 박테리아. 지난 XNUMX년 동안 연구자들은 독성을 유발할 수 있는 박테리아의 일부를 유전적으로 제거함으로써 살아있는 박테리아의 독성 감소를 연구했습니다. 그러나 이것은 박테리아 자체에 원치 않는 돌연변이를 유발할 수 있으며 치료 효능을 실질적으로 감소시킬 수 있습니다.
엔지니어 팀 Columbia University 는 이제 박테리아의 무결성을 유지하고 독성을 최소화하면서 살아있는 조작된 박테리아의 세포 내 전달을 향상시키는 효과적인 접근 방식을 결정했습니다. 에서 발견 보고 자연 생명 공학, 연구원들은 인체에 전달될 때 똑똑한 방식으로 반응하는 유도성 캡슐 다당류(iCAP)로 조작된 박테리아를 코팅하는 방법을 설명합니다.
캡슐 다당류(CAP)는 물 분자의 층으로 천연 박테리아의 표면을 코팅하고 외부 감염에 대한 보호막 역할을 합니다. CAP를 iCAP로 변환함으로써 연구원들은 조작된 박테리아가 면역 공격을 피하고 숙주 환경에서 상당한 기간 동안 생존하며 허용 가능한 치료 용량을 전달할 수 있도록 하는 프로그래밍 가능한 외부 자극을 적용할 수 있습니다.
박테리아 안내
암세포는 암의 중요한 특징 중 하나인 면역 체계를 회피하는 자연적인 능력을 가지고 있습니다. 조작된 박테리아는 또한 면역 공격을 피하기 위해 필요하기 때문에 박테리아를 종양으로 표적화하는 것은 엄청난 작업이 되며 종양에서 박테리아를 적절하게 국소화할 수 있도록 고도로 정교한 설계가 필요합니다.
연구자들은 합성 유전자 회로를 활용하여 박테리아가 iCAP를 사용하여 주변 환경과 상호 작용하는 방식을 동적으로 제어합니다. CAP는 환경 압력으로부터 보호하고 박테리아 벽에 대한 장벽을 형성할 뿐만 아니라 면역 반응을 감지하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 보고되었습니다. CAP 발현을 제어하기 위해 저자는 IPTG라는 소분자 유도제를 도입했습니다. IPTG를 사용한 CAP의 유도는 순환하는 항균제, 박테리오파지, 산 및 숙주 면역 시스템과 박테리아의 상호 작용을 조절했습니다.
암 응용 분야를 위한 iCAP 시스템
암에 대한 세균 요법은 계속 발전하고 있지만 모든 종양을 죽이는 강력한 시스템을 개발하는 것은 극복할 수 없는 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 출발점으로 연구원들은 iCAP 시스템이 마우스 모델에서 치료 전달을 제어할 수 있음을 보여주었습니다.
iCAP의 효능을 조사하기 위해 연구원들은 먼저 인간 전혈에서 박테리아 생존력을 조사했습니다. 그들은 조작된 박테리아가 천연 CAP를 가진 박테리아보다 훨씬 더 오래 생존한다는 것을 발견했습니다. 또한, iCAP 박테리아가 있는 마우스를 투여한 후, 그들은 조작되지 않은 박테리아에 비해 더 낮은 염증 반응을 관찰했습니다.
종양이 있는 생쥐에서 iCAP는 또한 천연 박테리아에 비해 인신매매가 증가하면서 치료 박테리아를 몸 전체의 여러 말단 종양으로 이동할 수 있게 했습니다. 또한 항종양 독소를 생산하도록 조작된 EcN iCAP 구조를 전달하면 마우스에서 종양 성장이 감소하여 치료 효능이 입증되었습니다.
탈 다니노, 이 연구의 수석 저자는 이제 미래에 임상 번역을 가속화하기 위해 iCAP 및 기타 박테리아 기반 치료제의 사용을 추가로 탐색할 계획입니다.
포스트 암을 죽이는 박테리아는 면역 체계를 피합니다 첫 번째 등장 물리 세계.
