Учёные освоили метод «взлома» бактерий, превращая их в эффективное средство борьбы с раком.

Это открывает возможности для создания нового класса противораковых вакцин, которые используют естественные свойства бактерий для воздействия на опухоли. Такие микробные вакцины против рака могут быть адаптированы для борьбы с первичной опухолью и метастазами у конкретного пациента и даже способны предотвратить рецидивы заболевания в будущем.

В исследованиях на мышиных моделях колоректального рака и меланомы бактериальная вакцина усиливала иммунную систему, замедляя рост первичных и метастатических раковых опухолей, а в ряде случаев даже полностью их уничтожая. При этом она не оказывала никакого влияния на здоровые ткани организма.

Эта бактериальная вакцина продемонстрировала значительно большую эффективность по сравнению с терапевтическими вакцинами против рака на основе пептидов, которые применялись в множестве предыдущих клинических испытаний.

«Ключевым преимуществом нашей системы является ее уникальная способность координированно перестраивать и активировать все компоненты иммунной системы, вызывая продуктивный противоопухолевый иммунный ответ. Мы считаем, что именно поэтому система так эффективно работает в моделях солидных опухолей, которые особенно трудно поддаются другим видам иммунотерапии», — отмечает Andrew Redenti (Эндрю Реденти), аспирант Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета, принимавший участие в проведении исследования.

Бактериальные вакцины могут быть адаптированы для каждого типа опухоли. «Каждая опухоль уникальна, так как опухолевые клетки содержат специфические генетические мутации, которые отличают их от нормальных здоровых клеток. Программируя бактерии для воздействия на эти специфические для рака мутации, мы сможем разработать более эффективную терапию, способную побудить иммунную систему пациента обнаруживать и уничтожать раковые клетки», — говорит Nicholas Arpaia (Николас Арпайя), доктор философии, доцент кафедры микробиологии и иммунологии Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета, который возглавлял исследование.

«Эти качества сами по себе не придают бактериям достаточной силы для стимуляции иммунного ответа, способного уничтожить опухоль, но они служат хорошей основой для создания новой области терапии рака», — утверждают исследователи.

В основе новой системы лежит пробиотический штамм кишечной палочки. Ученые внесли в него множество генетических модификаций, чтобы точно контролировать взаимодействие бактерий с иммунной системой и ее обучение, а также надежно достигать уничтожения опухоли.

Благодаря природе бактериальной системы и дополнительным генетическим модификациям, внесенным учеными, эти бактериальные методы лечения рака также способны противостоять механизмам иммуносупрессии, которые опухоли используют для подавления иммунной системы.

В качестве меры безопасности генетические модификации блокируют врожденную способность бактерий избегать иммунных атак, направленных против них самих. Это означает, что сконструированные бактерии легко распознаются и уничтожаются иммунной системой и быстро выводятся из организма, если не находят опухоль.

Первым шагом в разработке таких микробных вакцин для людей станет определение последовательности раковой опухоли пациента и выявление ее уникальных неоантигенов с помощью методов биоинформатики.

После введения в организм пациента с опухолью, бактерии направятся к новообразованиям, поселятся там и будут стабильно производить и доставлять свой полезный груз «лекарств». После активации бактериальной вакцины иммунная система будет вынуждена уничтожить раковые клетки, распространившиеся по организму, и предотвратить дальнейшее развитие метастазов.