Лечебных бактерий прикрывают от иммунитета

Все новости ›

Включая и выключая иммунную невидимость у бактерий с противораковым токсином, можно сделать их более эффективными и безопасными.

О лечебных бактериях в последнее время говорят часто. С одной стороны, бактерии могут быть полезны сами по себе, как часть микрофлоры, — исследований на эту тему просто тьма. С другой стороны, бактерий можно модифицировать, чтобы они, например, доставляли к больному месту какие-нибудь лекарственные вещества. На ум в первую очередь приходят опухоли; например, мы как-то рассказывали, что бактерий сальмонелл можно снабдить токсичным белком, который разрушает мембраны раковых клеток.

Бактерии в инфицированной клетке. (Фото: ZEISS Microscopy / Flickr.com

У бактерий есть свойство накапливаться в опухолях, но если мы просто их введём в кровь, на них среагирует иммунитет — и чего доброго, случится сепсис. Кроме того, бактерии ведь оседают не только в опухоли, какая-то их часть оказывается в других органах, и там они могут начать вредить сами по себе, даже если не принимать в расчёт иммунное воспаление. Иными словами, нужна какая-то хитрость, которая помогла бы им незаметно для иммунитета добраться до опухоли, причём хитрость эта должна работать и в обратную сторону — бактерии в нужный момент должны стать видимыми для иммунных клеток, чтобы те от них избавились.

На самом деле, у бактерий (по крайней мере, у некоторых) есть природная защита от ненужного внимания: поверх клетки у них образуется капсула из особых полисахаридов, которая делает их невидимыми для иммунитета. Нужно только придумать способ, чтобы бактерии по команде синтезировали эту капсулу и так же по команде избавлялись от неё. Сотрудники Колумбийского университета создали как раз таких бактерий: модифицированные клетки кишечной палочки по сигналу одевались в защитную капсулу. Сигналом служила молекула ИПТГ (изопропил-β-D-1-тиогалактопиранозида), которую вместе с методами генетической инженерии часто используют, чтобы подействовать на активность тех или иных бактериальных генов.

Лечебные свойства модифицированных бактерий проверяли на мышах с опухолями молочной железы и толстого кишечника: микробы не только могли синтезировать защитную капсулу, но ещё и несли в себе противораковый токсин. В статье в Nature Biotechnology говорится, что в организм мышей можно было ввести в десять раз больше бактерий с капсулой, чем без капсулы — иммунитет не возмущался, поэтому и дозу «лекарства» можно было так сильно повысить. Соответственно, опухоли уменьшались сильнее, чем при использовании обычных бактерий с токсином. До поры до времени микробам помогали защититься капсулой от иммунитета, давая мышам воду с ИПТГ; когда бактерии становились не нужны, «капсульный» сигнал убирали из питья, бактерии постепенно лишались капсул и исчезали. Благодаря защитным капсулам лекарственные микробы могли перейти из одной опухоли в другую — главное, чтобы они продолжали чувствовать сигнал ИПТГ, который помогал им защититься от иммунного внимания.

Возможно, что микробы с включаемой и отключаемой противоиммунной защитой в скором времени станут обычным средством в онкологии. Вообще у той же кишечной палочки есть около восьмидесяти капсульных полисахаридов, кроме того, другие бактерии создают себе защиту с помощью совсем других молекул. То есть здесь есть возможности для самых разных уловок и модификаций, в зависимости от конкретных бактерий и конкретных задач, для которых мы их модифицируем.

28 марта 2022

Автор: Кирилл Стасевич

Статьи по теме:


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки