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为细菌编程以对抗癌症

健康 89xy 3周前 (09-29) 24次浏览

编程活细胞在特定条件下以特定方式表现的能力正在医学领域创造新的机会。最近的一项老鼠研究就是一个例子,在这项研究中,研究人员对细菌进行编程,以帮助对抗癌症。

为细菌编程以对抗癌症

科学家们能够对细菌进行重新编程,并将其用于抗癌。

有些肿瘤会茁壮成长并扩散,因为它们的细胞会发出“不要吃我”的信号,让免疫系统放过它们。不发送信号的肿瘤细胞容易被巨噬细胞和其他免疫细胞吞噬和消化。

现在,来自纽约市哥伦比亚大学的科学家已经表明,有可能对细菌进行编程,以关闭不要吃我的信号,并诱导抗肿瘤免疫反应。

这种方法是合成生物学的一个例子,这是一个新兴领域,医学治疗有望比许多分子方法更有效、更特异。

在最近的《自然医学》论文中,研究人员描述了他们如何在淋巴瘤小鼠模型中对细菌进行编程,并使用它们来缩小肿瘤和提高存活率。

他们发现这种治疗不仅缩小了他们注射的肿瘤,而且远处的继发性肿瘤或转移也有所反应。

“看到未经治疗的肿瘤在治疗原发性病变的同时出现反应是一个意想不到的发现,”合著者、哥伦比亚大学生物医学工程助理教授塔尔·丹尼诺说。

脱落酸效应的例子

丹尼诺说,他们目睹的是利用细菌治疗癌症的“脓肿效应”的首次证明。

“这意味着,”他补充说,“我们将能够设计细菌来局部引发肿瘤,然后刺激免疫系统来寻找太小而无法用成像或其他方法检测的肿瘤和转移灶。”

在癌症治疗中,脓肿效应是一种激发抗肿瘤反应的能力,这种反应会破坏远离主要目标的癌细胞。

发送不吃我信号的细胞不仅在肿瘤中常见,在健康组织中也很常见。这给针对该信号的免疫疗法的开发者带来了挑战。

丹尼诺和他的同事们通过对细菌进行编程来应对这一挑战,以便它们只有在能够感觉到自己处于“肿瘤微环境”中时才会释放信号沉默有效载荷。

E.带有编码纳米体的大肠杆菌

有效载荷本身是“编码纳米体”的形式,他们使用的细菌是“非致病性大肠杆菌
菌株”。

在肿瘤中,大肠杆菌在坏死的核心或死亡细胞的口袋中增殖。

该团队将细菌编程为群体感应,这意味着当它们达到一定的种群规模时,它们就会死亡,并释放出编码纳米体的有效载荷。

这种策略阻止了细菌穿透其他组织,并使细胞中的“不要吃我”信号沉默。然而,它也留下了足够的细菌细胞来开始新的种群,在肿瘤中建立了重复的药物输送周期。

该团队在早期的工作中已经展示了这种药物输送策略。

在新的研究中,他们表明它还可以通过靶向CD47(发送信号的蛋白质)选择性地关闭癌细胞中的不要吃我信号。

引发肿瘤浸润性T细胞

该小组认为这种治疗有效,因为它有两个作用。首先,活细菌的存在会导致肿瘤的局部炎症。这召唤了免疫系统。

治疗做的第二件事是触发免疫细胞,如巨噬细胞,摄取肿瘤细胞,因为它关闭了它们的CD47不吃我的信号。反过来,这种免疫反应引发“肿瘤浸润性T细胞”,然后转移到远处的转移灶。

研究人员认为,这些发现是“由工程细菌免疫疗法诱导的脓肿效应的概念证明”,并得出结论:

因此,工程菌可用于免疫治疗有效载荷的安全和局部传递,从而产生全身抗肿瘤免疫

他们已经在老鼠身上测试这种方法对其他类型癌症的安全性和有效性。之后,他们希望进行人体临床试验。


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