Бактерия из кишечника лягушки на 100% уничтожила раковые опухоли у мышей за одну инъекцию

Бактерия из кишечника японской квакши (Dryophytes japonicus) за одну внутривенную инъекцию полностью уничтожила опухоли толстой кишки у мышей.

Штамм Ewingella americana дал стопроцентный полный ответ, то есть опухоли исчезли у всех животных.

Работу выполнила группа профессора Эйдзиро Мияко из Японского института передовых наук и технологий (JAIST), а результаты вышли в журнале Gut Microbes.

Прежние работы в этой области обычно меняли состав кишечной микробиоты через диету, пробиотики или пересадку фекальной микробиоты. Здесь подход другой. Учёные выделили отдельные штаммы бактерий, вырастили их в лаборатории и ввели прямо в кровь, чтобы те атаковали опухоль.

Выбор доноров не случаен. Амфибии и рептилии редко получают спонтанные опухоли, хотя живут в среде, полной патогенов, и переносят сильный клеточный стресс, так что их кишечные бактерии могли скрывать противораковые свойства. Команда собрала 45 штаммов у японских квакш, японских огнебрюхих тритонов (Cynops pyrrhogaster) и японских травяных ящериц (Takydromus tachydromoides), отобрала девять перспективных, и сильнее всех проявила себя именно E. americana.

На модели рака толстой кишки одна доза E. americana убрала опухоли полностью, тогда как стандартные средства сравнения показали себя заметно слабее даже при четырёх введениях. В их числе были ингибитор контрольных точек иммунитета (антитело против PD-L1) и химиопрепарат липосомальный доксорубицин. Все получившие бактерию мыши дожили до конца наблюдения, вся контрольная группа погибла в течение месяца, а при повторном подсаживании опухоли новый рак у выживших не развился, что указало на стойкий противораковый иммунитет.

Действует бактерия сразу двумя путями. Как факультативный анаэроб она растёт и при кислороде, и без него, так что легко размножается в бедных кислородом зонах внутри опухоли. За сутки после введения её популяция там выросла примерно в 3 000 раз, напрямую повреждая раковые клетки.

Второй путь – запуск иммунного ответа. Присутствие бактерии стянуло в опухоль T-клетки, B-клетки и нейтрофилы. Те выделили воспалительные сигнальные молекулы, включая TNF-α и IFN-γ, что усилило иммунную реакцию и подтолкнуло гибель раковых клеток.

Отдельно удивило то, что E. americana скапливалась почти только в опухоли и не заселяла здоровые органы. Такую избирательность объясняют сразу несколькими особенностями опухолей:

• низкий уровень кислорода благоприятен для роста бактерий

• белок CD47 на раковых клетках глушит местный иммунитет

• сосуды опухоли необычно проницаемы, и бактериям из крови легче в неё попасть

• изменённый обмен веществ опухоли снабжает бактерии питанием

Безопасность проверили отдельно. Из кровотока бактерии выводились быстро, с периодом полувыведения около 1,2 часа, и через сутки уже не обнаруживались, а в печени, селезёнке, лёгких, почках и сердце их не находили вовсе. Лёгкое временное воспаление проходило за 72 часа, и за 60 дней наблюдения признаков хронической токсичности не нашли.

Исследователи отдельно отметили, что все результаты пока получены только на мышах и служат ранним доказательством концепции.

Пищевую добавку против набора веса одобрили в ЕС после 15 лет разработки

Google выращивает армию из 32 миллионов комаров и готовит их к выпуску в США

Дальше команда собирается проверить подход на других плотных опухолях, среди которых рак груди, рак поджелудочной железы и меланома.

Планируется также дробление доз, введение прямо в опухоль и сочетание бактерии с существующей химио- и иммунотерапией.