В целом, бактерии пользуются дурной репутацией, поскольку само это слово сразу ассоциируется с тяжелыми болезнями вроде менингита, пневмонии или гангрены, – не говоря уже о глобальной угрозе лекарственной резистентности, которая может сделать бактерии не только болезнетворными, но и практически неуязвимыми для антибиотиков.
Однако не все бактерии опасны. Существует множество микроорганизмов, для человека полезных и даже необходимых, т.е. обитающих с нами во взаимовыгодном симбиозе. Такие бактерии мы называем пробиотиками.
В Университете Цинциннати (штат Огайо, США) разработан пробиотик, предназначенный для разрушения природных механизмов защиты раковых клеток, что может значительно облегчить лечение онкологических заболеваний. Отчет о работе опубликован в журнале Advanced Healthcare Materials.
Старший автор статьи доцент Налиникант Котагири, сотрудник Онкологического центра при Университете Цинциннати, изучает т.н. солидные (сплошные, плотные, с четко очерченными контурами) злокачественные опухоли молочной железы, простаты и других органов. Согласно его комментариям, такие опухоли существенно отличаются, скажем, от рака крови. Как правило, внеклеточный матрикс в солидных опухолях состоит преимущественно из коллагена и гиалуроновой кислоты. Вокруг раковых клеток образуется, таким образом, плотный защитный барьер, затрудняющий или блокирующий проникновение внутрь иммунных клеток.
Шинду Томас, аспирантка руководимой Н.Котагири лаборатории и соавтор публикации, занимается исследованиями кишечной палочки, – точнее, симбиотической культуры Escherichia coli Nissle, которая уже давно используется в качестве пробиотика, поскольку по своим свойствам кардинально отличается от патогенных видов этой бактерии. Разработанная технология позволяет с помощью E. coli Nissle производить практически любые протеины или ферменты. В данном случае культивируется особый штамм: вырабатываемые бактериями ферменты разрушают внеклеточный матрикс раковых клеток.
По словам Н.Котагири, для этой бактериальной культуры оптимальными являются такие условия, которые характеризуются низким содержанием кислорода и минимальным присутствием иммунных факторов крови, – что в точности соответствует среде внутри опухоли. Поэтому искусственно выведенный штамм кишечной палочки активнее всего размножается именно в опухолевой ткани, делая ее уязвимой.
Данный эффект изучался на животных моделях рака молочной железы и колоректального рака. Установлено, что оптимальным является введение бактерий за 4-5 дней до начала лечения: за это время микроорганизм успевает колонизировать опухоль и начинает разрушать ее вязкую, ранее непроходимую для иммунных факторов внеклеточную защиту.
Применение данного метода повысило выживаемость лабораторных мышей, больных раком, примерно вдвое.
Очень важным моментом является то, что бактерии действуют избирательно и не заселяют жизненно важные органы, такие как мозг, печень или легкие. Иными словами, в здоровых зонах организма инфекционно-воспалительные процессы не развиваются: этот штамм опасен только для опухолей.
Если опубликованные результаты будут подтверждены независимыми исследованиями, откроются серьезные перспективы использования бактериальных культур, специально созданных для разрушения тех или иных патологических сред.
