Китайские ученые создали новый штамм бактерий для борьбы с раком и выяснили, как генетически модифицированные безъядерные клеточные организмы могут эффективно уничтожать опухолевые клетки, избегая при этом атаки со стороны иммунной системы. Работа открывает новые возможности для лечения онкологических заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Первые попытки использования бактерий для борьбы с раком относят еще к 1860-м годам. Однако, несмотря на долгую историю, применение бактериальной терапии в клинической практике сталкивалось с серьезными проблемами, связанными с безопасностью и эффективностью. Современные достижения в области генной инженерии позволяют создавать новые штаммы бактерий, способные бороться с опухолями, но механизмы их взаимодействия с иммунной системой оставались не до конца понятными. Именно это и стало главным вопросом, на который попыталась ответить команда ученых в рамках нового исследования.
Авторы работы создали генетически модифицированный штамм бактерий под названием DB1 (Designer Bacteria 1), основываясь на имеющихся знаниях о том, что некоторые бактерии способны выживать в опухолевой среде. Ученые предположили, что такой штамм может быть полезен для терапии рака, но не знали точно, как именно он будет взаимодействовать с иммунной системой и опухолью.
DB1 оказался способен выживать и размножаться в опухолевых тканях, при этом быстро уничтожаясь в здоровых тканях, что обеспечивает высокую избирательность и безопасность. Чтобы понять, как DB1 одновременно избегает иммунной защиты и активирует противоопухолевый ответ, ученые исследовали взаимодействие бактерий с опухолями. Они обнаружили, что эффективность DB1 тесно связана с резидентными Т-клетками памяти (TRM) CD8⁺, которые активируются и пролиферируют после терапии DB1. Ключевую роль в этом процессе играет интерлейкин-10 (IL-10), который связывается с рецептором IL-10R на поверхности TRM-клеток, активируя белок STAT3 и создавая положительную обратную связь. Это позволяет клеткам «запоминать» предыдущую стимуляцию IL-10 и усиливать противоопухолевый ответ.
Ученые также выяснили, что источником IL-10 в опухолевой микросреде являются ассоциированные с опухолью макрофаги (TAMs), которые начинают вырабатывать этот цитокин после стимуляции DB1 через сигнальный путь Toll-подобного рецептора 4 (TLR4). Интересно, что IL-10 также замедляет миграцию опухолеассоциированных нейтрофилов (TANs), что помогает бактериям избежать быстрого уничтожения. Эти процессы зависят от высокой экспрессии рецептора IL-10R в иммунных клетках, что подчеркивает важность механизма гистерезиса IL-10R (способности системы запоминать определенное состояние и переходить к нему в условиях, аналогичных вызывавшим это состояние ранее). «Наши результаты проливают свет на важнейший, но ранее не изученный механизм бактериальной терапии рака. Выявленный механизм гистерезиса IL-10R не только дает ценную информацию, но и служит руководящим принципом для разработки модифицированных бактерий, повышающих безопасность и эффективность», — рассказал Лю Чэньли, один из авторов исследования из Шэньчжэньского института передовых технологий Китайской академии наук.
Открытие имеет огромное значение для развития иммуноонкологии. Понимание того, как бактерии могут активировать иммунный ответ против опухолей, избегая при этом уничтожения иммунной системой, открывает новые возможности для создания более эффективных методов лечения рака. Кроме того, исследование подчеркивает важность дальнейшего изучения роли цитокинов и резидентных Т-клеток памяти в противоопухолевом иммунитете, что может стать основой для разработки новых терапевтических стратегий.
Автор: Богдан Скиба.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
