Bakteria menentang kanser

Bakteria menentang kanser

Kirill Stasevich,
ahli biologi
"Sains dan Kehidupan" №9, 2016

Menghairankan, idea merawat kanser dengan bantuan bakteria muncul sejak lama 200 tahun yang lalu. Kajian sistematik pertama mengenai kesan anti-kanser bakteria dilakukan oleh seorang pakar bedah ahli onkologi Amerika William Coley pada tahun 1890-an. Menyedari bahawa jangkitan bakteria yang dipindahkan meningkatkan keadaan pesakit kanser, dia mula memperkenalkan bakteria streptokokus kepada pesakit secara khusus. Bakteria masih hidup, dan walaupun kemajuan dibuat dalam memerangi kanser, pesakit mati kerana mikrob sendiri. Kemudian Kohl mula membunuh mikroorganisma dengan pemanasan sebelum mentadbir kepada pesakit, dan mencapai kejayaan yang besar: ramai pesakitnya yang berada di peringkat akhir penyakit itu pulih dan hidup selama bertahun-tahun lagi. Dan kesannya berlaku apabila bakteria disuntik terus ke dalam tumor, dan apabila mereka disuntik hanya ke dalam darah.

Bakteria, hidup atau mati, tidak dapat tidak menarik perhatian sistem imun. Tetapi, seperti yang anda tahu, imuniti "memburu" bukan sahaja untuk jangkitan, tetapi juga tugasnya untuk menjejaki sel-sel malignan. Jelas, dalam kes "vaksin" anti-kanser William Coley, sistem kekebalan tubuh, yang telah ditimbulkan oleh kuman, juga memusnahkan tumor.Lama kelamaan, kaedah bakteria telah dilupakan – radio dan kemoterapi datang ke hadapan, dan pakar bedah belajar untuk menghilangkan tumor lebih teliti. Tetapi pada akhir abad ke-20 Kolya telah dipanggil semula, dan ternyata bahawa keberkesanan "vaksin "nya hampir sama dengan banyak rejimen rawatan anti-kanser moden. Penyelidikan semula.

Tidak semua bakteria sesuai untuk rawatan kanser. Apabila pesakit disuntik dengan Salmonella secara intravena, mereka tidak mempunyai kesan ke atas tumor. Tetapi apabila bakteria tanah digunakan sebagai serangan bakteria Clostridium novyi, ada harapan untuk berjaya. Clostridia adalah anaerobik, iaitu, mereka lebih suka hidup di mana tidak ada atau sedikit oksigen. Inilah yang membuat mereka mencari tumor dalam badan: selepas semua, tahap oksigen dalam tumor kanser sangat rendah. (Dan ia adalah rendah kerana fakta bahawa tumor perlu pergi tanpa saluran darah, walaupun pada beberapa peringkat perkembangan mereka masih bercambah ke dalamnya.)

Hidup clostridia membunuh tumor, mungkin dengan bantuan enzim mereka, dan kemudian menggunakan sel-sel sel kanser sebagai sumber nutrien.Di samping itu, mereka mengaktifkan sistem imun, yang, bersama dengan sel-sel bakteria, mula memusnahkan sel-sel kanser. Dalam eksperimen penyelidik dari Johns Hopkins University (USA), bakteria telah lemah oleh pemanasan sebelum pentadbiran, dan kerana bakteria masih hidup, mereka mengekalkan keupayaan bertindak sel-sel kanser dengan enzim mereka. Akibatnya, daripada enam belas anjing eksperimen dengan tumor dalam lima, ia berhenti berkembang, dalam enam ia menurun atau hilang sama sekali.

Bakteria diketahui sangat toleran mengganggu genom mereka: mereka boleh dibekalkan dengan satu, dua, atau bahkan beberapa gen dari beberapa organisma lain, dan sel bakteria bukan sahaja dapat bertahan, tetapi juga membolehkan gen baru berfungsi dalam diri mereka sendiri. Kini pengubahsuaian genetik bakteria telah menjadi prosedur rutin: contohnya, pesakit diabetes telah menggunakan insulin yang disintesis oleh E. coli dari gen manusia selama lebih dari sedozen tahun. Jelas, dalam hal bakteria antikanser, para penyelidik tidak dapat membantu tetapi datang dengan idea entah bagaimana memperkuat mereka. Pada masa yang lalu, kakitangan di universiti Maastricht (Belanda) dan Nottingham (UK) mengubahsuai bakteria Clostridium sporogenes, memberikannya dengan enzim yang mengaktifkan dadah antitumor, yang perlu diberikan di sebelah bakteria. Anaerobic clostridia, terkumpul dalam tumor, mengasingkan enzim yang menukarkan molekul – prekursor ubat – ke dalam ubat itu sendiri. Malah, ini adalah satu bentuk kemoterapi, yang hanya terhad kepada tumor itu sendiri: di luar sempadannya, ubat itu tetap tidak aktif (kerana tiada bakteria di sana) dan tidak membahayakan tisu yang sihat.

Penyelidik di University of California di San Diego, bersama dengan rakan-rakan dari Massachusetts Institute of Technology (USA), semakin jauh. Dalam artikel terakhir di Alam mereka terangkan Salmonella entericadiubah suai dalam tiga cara yang berbeza: satu spesis yang disintesis toksin yang dipanggil hemolysin E, menjadikan lubang dalam membran sel-sel kanser; yang lain adalah protein khas yang mengaktifkan sistem imun; akhirnya, salmonella jenis ketiga menghasilkan molekul tertentu yang memicu program merosakkan diri dalam sel-sel kanser. Sintesis ketiga-tiga jenis "senjata" dihidupkan oleh molekul isyarat, yang sekali lagi dicipta oleh bakteria itu sendiri. Molekul isyarat, lebih-lebih lagi,boleh meninggalkan sel bakteria di luar dan menghantar isyarat kepada bakteria lain – dengan cara ini, operasi serentak keseluruhan koloni dapat dicapai. Tetapi apabila isyarat kimia menjadi terlalu banyak, dia juga memulakan sintesis protein virus (gen yang sekali lagi, diperkenalkan ke Salmonella dahulu), dan protein ini memusnahkan bakteria. Semua bahan antikanser yang terkumpul berada di alam sekitar, dan sebagai tempat koloni sel bakteria yang besar, hanya segelintir orang yang terselamat yang tinggal, yang kemudiannya membuat seluruh tanah jajahan sekali lagi. Pembunuhan bakteria secara berkala diperlukan bukan sahaja untuk melepaskan molekul dadah dari mereka – jika mikroba dibenarkan berkembang melebihi tahap tertentu, mereka akan membahayakan sel yang sudah sihat, baik mereka sendiri dan dengan bantuan bahan-bahan anti kanser yang telah mereka sintetik.

Ketiga jenis Salmonella yang diubah suai bekerja dengan baik dalam kultur sel kanser serviks, tetapi apabila ia bereksperimen dengan haiwan, ternyata bakteria memberi kesan terbaik apabila digunakan dengan agen chemotherapeutic biasa, 5-fluorouracil, yang menekan pembahagian sel-sel kanser.Tikus dengan tumor usus dan metastase hati hidup lebih lama apabila mereka menerima bakteria antikanser dengan 5-fluorourasil daripada jika mereka diberikan sendiri sama ada bakteria atau ubat. Penulis menekankan bahawa tumor tidak sepenuhnya hilang, tetapi ini hanya menunjukkan bahawa tidak semua kemungkinan pendekatan ini dilaksanakan sepenuhnya: mikroba boleh dilengkapi dengan senjata yang lebih kuat, dan jika kita menganggap bahawa Salmonella telah mengalami modifikasi yang agak sederhana, maka kaedahnya adalah pasti di mana untuk berkembang.

Benar, persoalan penghantaran alamat sekali lagi timbul. Sejak eksperimen di atas dilakukan dengan tumor usus dan hati, penyediaan bakteria dapat diberikan secara lisan kepada binatang, iaitu melalui mulut: mikrob yang diubahsuai tanpa usaha tambahan dari penguji yang terkumpul di dalam usus dan di hati. Tetapi jika kita mahu menghantar bakteria ke beberapa organ lain, maka kita perlu memperkenalkannya dengan suntikan langsung, atau memikirkan cara menjadikan mikroba sendiri pergi ke mana mereka perlu. Kami telah bercakap tentang satu penyelesaian: untuk mengambil bakteria anaerobik yang boleh hidup dan bekerja hanya dalam keadaan kepekatan oksigen yang rendah, dan tumor akan menyediakan mereka dengan keadaan seperti itu.Mungkin kekhususan mikrob boleh dipertingkatkan dengan menyediakan mereka dengan beberapa jenis antena molekul yang akan membawa mereka ke tumor.

Listeria monocytogenes. Foto: Dr. Gary D. Gaugler / Berita Timur

Terdapat pilihan lain – untuk mengesahkan imuniti; Inilah yang dilakukan oleh penyelidik dari Kolej Perubatan Albert Einstein (USA). Dalam artikel yang muncul dalam majalah PNAS pada tahun 2013, mereka bercakap tentang bakteria radioaktif Listeria monocytogenesyang dihantar untuk melawan kanser pankreas. Isotop Rhenium yang ditetapkan pada permukaan sel bakteria yang berfungsi sebagai senjata. Listeria sendiri agak berbahaya, tetapi, sekali dalam badan binatang yang sakit, mereka hanya terkumpul dalam tumor. Fakta adalah bahawa di zon tumor malignan, sistem imun biasanya tidak berfungsi dengan baik, dan oleh itu bakteria, yang juga secara khusus lemah sebelum diperkenalkan ke dalam badan, hanya dapat diselesaikan – di luar tumor, mereka akan dimusnahkan oleh imuniti. Dalam kes Listeria, ini adalah kes: radioterapi disasarkan, dan bilangan metastasis dalam haiwan dikurangkan sebanyak 90% (ingat bahawa kanser pankreas dianggap sebagai yang paling agresif kerana kecenderungan yang luar biasa tinggi untuk metastasize).Sebaliknya, terhadap tumor utama, yang, sebenarnya, menghantar metastasis, bakteria radio adalah untuk sebab tertentu tidak berdaya. Bagaimana membuat bakteria mengesan semua penyakit ini? Ini adalah satu lagi masalah kaedah mikrobial terapi antikancer, yang sememangnya akan dapat diselesaikan tidak lama lagi.

Akhir sekali, kita perhatikan bahawa bukan sahaja bakteria boleh digunakan sebagai senjata biologi terhadap kanser. Sebagai contoh, ahli-ahli Jabatan Mikrobiologi dan Virologi Persahabatan Rakyat Universiti Rusia, di bawah pimpinan Profesor Mikhail Dalin, menyiasat sifat-sifat anti-onkogen trypanosomes – organisma bersel tunggal yang menimbulkan parasit dalam kedua-dua haiwan dan manusia, menyebabkan penyakit tidur, penyakit Chagas, Trypanosoma cruzi mengurangkan kemungkinan mengembangkan kanser kolorektal pada tikus dan tikus. Antara ciri-ciri anti-kanser trypanosome diperhatikan oleh penyelidik dari University of Colima (Mexico), yang bersama-sama dengan rakan-rakan dari RUDN, bersama menulis artikel dalam Buletin Biologi dan Perubatan Eksperimenditerbitkan pada tahun 2015 dan menumpukan kepada kesan trypanosomes pada tumor limfatik.Eksperimen dilakukan dengan tikus yang mengidap salah satu jenis limfoma T-sel (iaitu, apabila timbul tumor dalam tisu limfatik dari sel-sel progenitor T-limfosit). Ternyata jika haiwan tersebut memperkenalkan serpihan sel trypanosome, tumor tidak hanya akan berhenti berkembang, tetapi juga mula berkurang. Kesan yang sama berlaku apabila trypanosomes hidup menghubungi sel kanser, bagaimanapun, ia masih selamat untuk menyuntikkan parasit uniselular yang musnah.

Dalam artikel lain yang diterbitkan pada tahun 2014 dalam jurnal "Cytology", bukan tentang bakteria dan bukan yang paling mudah, tetapi mengenai cendawan Trichoderma asperellum dari keluarga Hypocreae. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, tikus dengan tumor disuntik bukan oleh kulat sendiri, tetapi oleh cecair budaya, di mana kulat mengeluarkan beberapa bahan semasa pertumbuhan. Rezeda Tukhbatova dan rakan-rakannya dari Universiti Negeri Kazan menulis bahawa tumor itu dimusnahkan oleh tindakan cecair budaya; Bahan aktif dianggap L-lisin-α-oksidase, yang dikenali sebagai sifat antitumor dan kulat genus Trichoderma aktif mensintesiskan.Ia harus ditambah bahawa penyelidik bekerja dengan melanoma, yang juga dianggap sebagai salah satu jenis kanser yang paling agresif, secara aktif menghantar metastasis ke organ dan tisu lain. Sekarang terdapat lebih banyak laporan bahawa zat tertentu yang terkandung dalam kulat boleh membunuh sel malignan; dan ada kemungkinan bahawa cendawan akan membantu kita untuk tidak menyingkirkan kanser sepenuhnya, tetapi sekurang-kurangnya untuk menjadikan penyakit ini kurang berbahaya.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: