Сальмонелла помогает бороться с опухолями

Открыт новый способ лечения новообразований, при котором специфически обработанные сальмонеллы доставляют противоопухолевые белки внутрь ткани, поражённой онкологическим процессом.

Все новообразования состоят из атипических клеток, отличающихся от здоровых изменёнными морфологическими, функциональными и биохимическими (метаболическими) свойствами. Эти отличия позволяют воздействовать на опухолевые клетки лекарственными химиотерапевтическими препаратами [1], которые делятся на две большие группы: цитостатические (тормозящие рост и размножение атипических клеток) и цитотоксические (стимулирующие разрушение клеток опухоли). Сложность лечения подобными веществами заключается в том, что при попадании химиопрепаратов в организм они воздействуют не только на опухолевые клетки, но и на здоровые ткани, отрицательно влияя на их органеллы, ферменты и генетический аппарат [2,3]. Из-за этого нарушается функция печени, почек, костного мозга и иных органов и систем. Пациенты, как правило, достаточно тяжело переносят курсы химиотерапии, жалуясь на сильную интоксикацию. Кроме этого, их беспокоит общая слабость, повышенная утомляемость, ухудшение памяти, расстройство работы желудочно-кишечного тракта, тошнота, снижение иммунитета, анемия, ухудшение свёртываемости крови и т.п.

Для того чтобы избежать побочного действия противоопухолевых препаратов, учёные пытаются разработать методы "прицельной онкотерапии", которые позволили бы транспортировать цитостатические и цитотоксические вещества непосредственно в опухоль, и направить их потенциал исключительно на атипические клетки. Этим можно было бы заблокировать нежелательное влияние на здоровые ткани и значительно усилить терапевтический эффект. Недавно для такого лечения были предложены некоторые бактерии, в том числе, условно-патогенные и патогенные. К ним, в частности, относятся сальмонеллы.

Принято считать, что сальмонеллы опасны для организма человека. Это действительно так, поскольку многие из них являются возбудителями серьёзных заболеваний, таких как брюшной тиф, паратифы, сальмонеллёзы и др. Попадая в желудочно-кишечный тракт, они интенсивно размножаются и провоцируют тяжёлое воспаление и интоксикацию. Однако именно сальмонеллы обладают скрытыми терапевтическими свойствами при правильном использовании их в схемах лечения злокачественных новообразований. В частности известно, что сальмонеллы способны активно проникать внутрь опухоли, многократно увеличивая в ней своё количество (в тысячи раз больше, чем в здоровых тканях).

Проблема использования сальмонелл в качестве транспортирующего лекарства компонента состоит в том, что крайне сложно заставить данные бактерии своевременно выделять противоопухолевые вещества в необходимой для полноценной терапии концентрации. Поэтому группой учёных из США под руководством Charles A. Swofford [4] было проведено сложное экспериментальное исследование, позволившее решить данную задачу. Для этого был получен особый вид непатогенных QS-сальмонелл (QS Salmonella) с изменённой чувствительностью их генетического аппарата. Данные бактерии вводились в искусственно вызванные опухоли лабораторных животных, после чего анализировались механизмы и скорость выделения микробами лекарственных веществ внутри новообразований.

В ходе проведенного исследования было установлено, что действительно QS-сальмонеллы легко проникают в опухолевую ткань, накапливаются в ней, образуя колонии, и интенсивно выделяют специфические противоопухолевые белки. Последние поражают исключительно атипические клетки, причём побочные явления не наблюдаются. Важно отметить, что для получения ожидаемого результата нужна сравнительно высокая концентрация бактерий в опухоли, а расстояние между их колониями в ткани новообразования не должно превышать 155 мкм, в противном случае выделение цитостатических и цитотоксических веществ не будет достаточным для проявления полноценного терапевтического действия.

Таким образом, доказано, что QS-сальмонеллы можно использовать для доставки противоопухолевых белков внутрь злокачественных новообразований, однако максимально эффективную терапию можно осуществить только при получении высокого содержания данных бактерий внутри опухоли.

[1] N. Engl. J. Med. 371; 1039-1049 (2014)

[2] N. Engl. J. Med. 370; 1250-1251 (2014)

[3] N. Engl. J. Med. 372; 923-932 (2015)

[4] PNAS. 112: (11) 3457-3462 (2015)