Vi khuẩn tiêu diệt ung thư trốn tránh hệ thống miễn dịch PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Vi khuẩn tiêu diệt ung thư né tránh hệ thống miễn dịch

Dấu thời gian: 23:2022 sáng ngày 10 tháng 00 năm XNUMX

Các liệu pháp điều trị vi khuẩn, trong đó vi khuẩn sống được sử dụng để cung cấp thuốc hoặc các trọng tải khác để tiêu diệt tế bào ung thư, có thể cung cấp một phương pháp điều trị thay thế cho nhiều loại bệnh ung thư. Khi vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể con người, hệ thống miễn dịch sẽ kích hoạt cơ chế chiến đấu chống lại chất lạ, và hậu quả của những sự kiện đó phụ thuộc vào hiệu lực của vi khuẩn. Tuy nhiên, một số vi khuẩn probiotic, chẳng hạn như Escherichia coli Nissle 1917 (EcN), dễ dàng chống lại các tuyến phòng thủ của hệ thống miễn dịch. Điều này có thể có vấn đề nếu những vi khuẩn như vậy đang được xem xét cho các ứng dụng điều trị.

Vi khuẩn sống có thể được thiết kế để chống lại hệ thống miễn dịch, dẫn đến hai kết quả tiềm ẩn: hệ thống miễn dịch bị tổn hại sau khi sinh vi khuẩn; và các vi khuẩn sống gây độc cho tế bào vật chủ của nó. Trong thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã khám phá việc giảm độc tính từ vi khuẩn sống bằng cách xóa di truyền các bộ phận của vi khuẩn có thể gây ra độc tính; nhưng điều này có thể dẫn đến các đột biến không mong muốn trong chính vi khuẩn và có thể làm giảm đáng kể hiệu quả điều trị.

Điều chế bề mặt có thể điều chỉnh
Điều chế bề mặt có thể điều chỉnh: Khả năng đóng gói có thể lập trình cho phép vi khuẩn tránh được sự tấn công của hệ miễn dịch. (Lịch sự: CC BY 4.0 /Nat. Công nghệ sinh học. 10.1038 / s41587-022-01244-y)

Một nhóm kỹ sư từ Đại học Columbia hiện đã xác định một cách tiếp cận hiệu quả để tăng cường đưa vi khuẩn được thiết kế sống vào tế bào, đồng thời duy trì tính toàn vẹn của vi khuẩn và giảm thiểu độc tính. Báo cáo phát hiện của họ trong Công nghệ sinh học tự nhiên, các nhà nghiên cứu mô tả một cách bao phủ vi khuẩn đã được thiết kế bằng polysaccharide dạng nang cảm ứng (iCAP), phản ứng một cách thông minh khi được đưa vào cơ thể.

Capsular polysaccharide (CAP) là một lớp phân tử nước bao phủ bề mặt của vi khuẩn tự nhiên và hoạt động như một lá chắn chống lại các nhiễm trùng ngoại lai. Bằng cách chuyển đổi CAP thành iCAP, các nhà nghiên cứu có thể áp dụng kích thích bên ngoài có thể lập trình được để cho phép vi khuẩn được biến đổi gen tránh được sự tấn công miễn dịch, tồn tại trong một thời gian dài trong môi trường vật chủ và cung cấp liều điều trị có thể chấp nhận được.

Hướng dẫn vi khuẩn

Tế bào ung thư có khả năng tự nhiên để trốn tránh hệ thống miễn dịch, đây là một trong những dấu hiệu nhận biết đáng kể của bệnh ung thư. Vì vi khuẩn được thiết kế cũng cần thiết để tránh sự tấn công của hệ miễn dịch, việc nhắm mục tiêu vi khuẩn đến các khối u trở thành một nhiệm vụ cực kỳ nghiêm trọng, đòi hỏi một thiết kế rất phức tạp để có thể định vị đầy đủ các vi khuẩn trong khối u.

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

Các nhà nghiên cứu đã tận dụng các mạch gen tổng hợp để kiểm soát động cách vi khuẩn tương tác với môi trường xung quanh bằng cách sử dụng iCAP. Ngoài việc bảo vệ chống lại các áp lực từ môi trường và tạo thành một rào cản cho bức tường vi khuẩn, CAP cũng đã được báo cáo là đóng vai trò quan trọng trong việc cảm nhận các phản ứng miễn dịch. Để kiểm soát sự biểu hiện CAP, các tác giả đã giới thiệu một chất cảm ứng phân tử nhỏ gọi là IPTG. Cảm ứng CAP với IPTG đã điều chỉnh các tương tác của vi khuẩn với các chất kháng khuẩn, vi khuẩn, axit và hệ thống miễn dịch vật chủ đang lưu hành.

Hệ thống iCAP cho các ứng dụng ung thư

Trong khi các liệu pháp điều trị ung thư bằng vi khuẩn tiếp tục phát triển, việc phát triển một hệ thống mạnh mẽ để tiêu diệt tất cả các khối u dường như không thể vượt qua. Tuy nhiên, ngay từ đầu, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng hệ thống iCAP có thể kiểm soát việc phân phối liệu pháp trong các mô hình chuột.

Để điều tra hiệu quả của iCAP, đầu tiên các nhà nghiên cứu đã kiểm tra khả năng tồn tại của vi khuẩn trong máu toàn phần của con người. Họ phát hiện ra rằng vi khuẩn được biến đổi gen sống sót lâu hơn đáng kể so với vi khuẩn có CAP tự nhiên. Hơn nữa, sau khi cho chuột dùng vi khuẩn iCAP, họ quan sát thấy phản ứng viêm thấp hơn so với vi khuẩn không được biến đổi gen.

phân phối sinh học vi khuẩn
Sự phân bố sinh học của vi khuẩn: Hình ảnh phát quang sinh học cho thấy sự phân bố của các vi khuẩn được di truyền trong các mô hình chuột khác nhau. Mũi tên trắng mô tả vị trí tiêm vi khuẩn, mũi tên đen cho thấy vi khuẩn chuyển vị sau khi tiêm IPTG. (Lịch sự: CC BY 4.0 /Nat. Công nghệ sinh học. 10.1038 / s41587-022-01244-y)

Ở những con chuột mang khối u, iCAP cũng cho phép chuyển vị trí của vi khuẩn điều trị đến nhiều khối u ở xa khắp cơ thể, với sự gia tăng buôn bán so với vi khuẩn tự nhiên. Ngoài ra, việc cung cấp cấu trúc iCAP EcN được thiết kế để tạo ra độc tố chống khối u dẫn đến giảm sự phát triển khối u ở chuột, chứng tỏ hiệu quả điều trị của nó.

Tal Danino, tác giả chính của nghiên cứu này, hiện có kế hoạch khám phá thêm việc sử dụng iCAP và các phương pháp điều trị dựa trên vi khuẩn khác để đẩy nhanh quá trình dịch lâm sàng trong tương lai.

Các bài viết Vi khuẩn tiêu diệt ung thư né tránh hệ thống miễn dịch xuất hiện đầu tiên trên Thế giới vật lý.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý