Бактерии, полученные из лягушек, обладают противораковым эффектом двойного действия и высокой безопасностью.

Исследовательская группа профессора Эйджиро Мияко из Японского института передовых наук и технологий (JAIST) обнаружила, что бактерия Ewingella americana, выделенная из кишечника японской древесной лягушки (Dryophytes japonicus), обладает чрезвычайно мощной противораковой активностью. Это новаторское исследование было опубликовано в международном журнале Gut Microbes.

Хотя связь между кишечной микробиотой и раком в последние годы привлекла значительное внимание, большинство подходов были сосредоточены на косвенных методах, таких как модуляция микробиома или трансплантация фекальной микробиоты. Напротив, в этом исследовании используется совершенно другой подход: выделение, культивирование и прямое внутривенное введение отдельных бактериальных штаммов для поражения опухолей, что представляет собой инновационную терапевтическую стратегию.

Исследовательская группа выделила в общей сложности 45 бактериальных штаммов из кишечника японских древесных лягушек, японских огнебрюхих тритонов (Cynopspyrrogaster) и японских травяных ящериц (Takydromus). такгидромоиды). В результате систематического скрининга девять штаммов продемонстрировали противоопухолевое действие, при этом E. americana, демонстрирующая исключительную терапевтическую эффективность.

Замечательная терапевтическая эффективность

На модели колоректального рака у мышей однократное внутривенное введение E. americana добилась полной элиминации опухоли со 100%-ным показателем полного ответа (CR). Это значительно превосходит терапевтическую эффективность современных стандартных методов лечения, включая ингибиторы иммунных контрольных точек (антитела против PD-L1) и липосомальный доксорубицин (химиотерапевтический агент).

Противораковый механизм двойного действия

E. americana поражает рак посредством двух взаимодополняющих механизмов:

1. Прямой цитотоксический эффект: Будучи факультативно-анаэробной бактерией, E. americana избирательно накапливается в микроокружении гипоксической опухоли и непосредственно уничтожает раковые клетки. Количество бактерий в опухолях увеличивается примерно в 3000 раз в течение 24 часов после введения, эффективно атакуя опухолевую ткань.
2. Эффект активации иммунитета: присутствие бактерий мощно стимулирует иммунную систему, привлекая Т-клетки, В-клетки и нейтрофилы к месту опухоли. Провоспалительные цитокины (TNF-?, IFN-?), продуцируемые этими иммунными клетками, дополнительно усиливают иммунные реакции и индуцируют апоптоз раковых клеток.

Опухолеспецифический механизм накопления

E. americana избирательно накапливается в опухолевых тканях с нулевой колонизацией в нормальных органах. Эта замечательная специфичность опухоли возникает благодаря множеству синергических механизмов:

• Гипоксическая среда: характерная гипоксия опухолевых тканей способствует анаэробной бактериальной пролиферации
• Иммуносупрессивная среда: белок CD47, экспрессируемый раковыми клетками, создает локальную иммуносупрессию, образуя благоприятную нишу для выживания бактерий
• Аномальная сосудистая структура: Сосуды опухоли негерметичны, что способствует экстравазации бактерий.
• Метаболические нарушения: опухолеспецифические метаболиты поддерживают селективный рост бактерий.

Отличный профиль безопасности

Комплексная оценка безопасности показала, что E. americana демонстрирует:

• Быстрый клиренс из крови (период полураспада ~1,2 часа, полностью не обнаруживается в течение 24 часов)
• Нулевая бактериальная колонизация в нормальных органах, включая печень, селезенку, легкие, почки и сердце
• Только преходящие легкие воспалительные реакции, нормализующиеся в течение 72 часов
• Нет хронической токсичности в течение 60-дневного периода наблюдение

Это исследование подтвердило концепцию новой терапии рака с использованием природных бактерий. Будущие исследования и разработки будут сосредоточены на:

1. Расширение на другие типы рака: подтверждение эффективности при раке молочной железы, раке поджелудочной железы, меланоме и других злокачественных новообразованиях.
2. Оптимизация методов введения: разработка более безопасных и эффективных подходов к доставке, включая фракционирование дозы и внутриопухолевые инъекции.
3. Разработка комбинированной терапии: исследование синергических эффектов существующей иммунотерапии и химиотерапия

Это исследование показывает, что неизведанное биоразнообразие представляет собой сокровищницу для разработки новых медицинских технологий и обещает предоставить новые терапевтические возможности для пациентов с рефрактерным раком.