แบคทีเรียที่ฆ่ามะเร็งจะหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน

การบำบัดด้วยแบคทีเรีย ซึ่งแบคทีเรียที่มีชีวิตใช้ในการส่งยาหรือน้ำหนักบรรทุกอื่นๆ เพื่อฆ่าเซลล์มะเร็ง อาจให้การรักษาทางเลือกสำหรับมะเร็งหลายชนิด เมื่อแบคทีเรียแทรกซึมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ ระบบภูมิคุ้มกันจะกระตุ้นกลไกการต่อสู้กับสารแปลกปลอม โดยผลที่ตามมาของเหตุการณ์ดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับศักยภาพของแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียโปรไบโอติกบางชนิด เช่น เชื้อ Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) ต้านทานแนวป้องกันของระบบภูมิคุ้มกันได้อย่างง่ายดาย นี่อาจเป็นปัญหาได้หากมีการพิจารณาแบคทีเรียดังกล่าวเพื่อใช้ในการรักษา

แบคทีเรียที่มีชีวิตสามารถสร้างขึ้นเพื่อต่อต้านระบบภูมิคุ้มกัน ส่งผลให้เกิดผลลัพธ์ที่เป็นไปได้สองประการ: การประนีประนอมในระบบภูมิคุ้มกันหลังจากส่งแบคทีเรีย และแบคทีเรียที่มีชีวิตทำให้เกิดพิษต่อเซลล์เจ้าบ้าน กว่าทศวรรษที่ผ่านมา นักวิจัยได้สำรวจการลดความเป็นพิษจากแบคทีเรียที่มีชีวิตโดยการลบส่วนทางพันธุกรรมของแบคทีเรียที่อาจทำให้เกิดความเป็นพิษ แต่สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การกลายพันธุ์ที่ไม่ต้องการในตัวแบคทีเรียและอาจลดประสิทธิภาพการรักษาลงอย่างมาก

ทีมวิศวกรจาก มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ได้กำหนดแนวทางที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มการนำส่งแบคทีเรียที่มีชีวิตเข้าสู่เซลล์ ในขณะเดียวกันก็รักษาความสมบูรณ์ของแบคทีเรียและลดความเป็นพิษให้น้อยที่สุด รายงานการค้นพบของพวกเขาใน เทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาตินักวิจัยได้อธิบายวิธีการเคลือบแบคทีเรียที่ออกแบบด้วยสารกระตุ้นแคปซูลโพลีแซ็กคาไรด์ (iCAP) ซึ่งตอบสนองอย่างชาญฉลาดเมื่อส่งเข้าสู่ร่างกาย

Capsular polysaccharide (CAP) เป็นชั้นของโมเลกุลของน้ำที่เคลือบพื้นผิวของแบคทีเรียตามธรรมชาติและทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการติดเชื้อจากต่างประเทศ ด้วยการแปลง CAP เป็น iCAP นักวิจัยสามารถใช้สิ่งเร้าภายนอกที่ตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งช่วยให้แบคทีเรียที่ได้รับการออกแบบมาสามารถหลบเลี่ยงการโจมตีของภูมิคุ้มกัน อยู่รอดได้เป็นระยะเวลานานในสภาพแวดล้อมที่เป็นโฮสต์ และให้ปริมาณการรักษาที่ยอมรับได้

นำทางแบคทีเรีย

เซลล์มะเร็งมีความสามารถตามธรรมชาติในการหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งเป็นหนึ่งในลักษณะเด่นที่สำคัญของมะเร็ง เนื่องจากแบคทีเรียที่ผ่านกระบวนการทางวิศวกรรมยังจำเป็นต่อการหลบเลี่ยงการโจมตีของภูมิคุ้มกัน การกำหนดเป้าหมายแบคทีเรียไปยังเนื้องอกจึงกลายเป็นงานที่ยากลำบาก ซึ่งต้องใช้การออกแบบที่ซับซ้อนอย่างมากเพื่อให้สามารถแปลเป็นภาษาท้องถิ่นของแบคทีเรียในเนื้องอกได้อย่างเพียงพอ

นักวิจัยใช้ประโยชน์จากวงจรยีนสังเคราะห์เพื่อควบคุมวิธีที่แบคทีเรียโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมโดยรอบแบบไดนามิกโดยใช้ iCAP นอกจากการป้องกันแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมและสร้างเกราะป้องกันผนังแบคทีเรียแล้ว CAP ยังได้รับรายงานว่ามีบทบาทสำคัญในการตรวจจับการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน เพื่อควบคุมการแสดงออกของ CAP ผู้เขียนได้แนะนำตัวเหนี่ยวนำโมเลกุลขนาดเล็กที่เรียกว่า IPTG การเหนี่ยวนำของ CAP ด้วย IPTG ปรับปฏิสัมพันธ์ของแบคทีเรียกับสารต้านจุลชีพที่ไหลเวียน แบคทีเรีย กรด และระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์

ระบบ iCAP สำหรับการใช้งานมะเร็ง

ในขณะที่การบำบัดด้วยแบคทีเรียสำหรับโรคมะเร็งยังคงดำเนินต่อไป การพัฒนาระบบที่แข็งแกร่งสำหรับการฆ่าเนื้องอกทั้งหมดอาจดูเหมือนผ่านไม่ได้ อย่างไรก็ตาม ในจุดเริ่มต้น นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าระบบ iCAP สามารถควบคุมการนำส่งการรักษาในแบบจำลองเมาส์ได้

เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของ iCAP นักวิจัยได้ตรวจสอบความสามารถในการดำรงชีวิตของแบคทีเรียในเลือดครบส่วนของมนุษย์ก่อน พวกเขาพบว่าแบคทีเรียที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสามารถอยู่รอดได้นานกว่าแบคทีเรียที่มี CAP ตามธรรมชาติอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ หลังจากที่ให้หนูทดลองที่มีแบคทีเรีย iCAP พวกเขาสังเกตเห็นการตอบสนองการอักเสบที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแบคทีเรียที่ไม่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม

ในหนูที่มีเนื้องอก iCAP ยังช่วยให้ย้ายแบคทีเรียที่ใช้รักษาโรคไปเป็นเนื้องอกส่วนปลายจำนวนมากทั่วร่างกาย โดยมีการค้ามนุษย์เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแบคทีเรียตามธรรมชาติ นอกจากนี้ การส่งมอบโครงสร้าง EcN iCAP ที่ออกแบบมาเพื่อผลิตสารพิษต้านเนื้องอกทำให้การเติบโตของเนื้องอกในหนูลดลง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการรักษา

ตัล ดานิโนผู้เขียนอาวุโสของการศึกษานี้ มีแผนที่จะสำรวจการใช้ iCAP และการบำบัดด้วยแบคทีเรียอื่นๆ เพื่อเร่งการแปลทางคลินิกในอนาคต

โพสต์ แบคทีเรียที่ฆ่ามะเร็งจะหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน ปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อ โลกฟิสิกส์.

• คอยน์สมาร์ท การแลกเปลี่ยน Bitcoin และ Crypto ที่ดีที่สุดในยุโรป
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าฟรี
• คริปโตฮอว์ก เรดาร์ Altcoin ทดลองฟรี.
• ที่มา: https://physicsworld.com/a/cancer-killing-bacteria-evade-the-immune-system/