Bacteriile programate genetic, noua armă împotriva cancerului? Cercetătorii le învață să găsească și să atace doar tumorile

În ultimele decenii, tratamentele împotriva cancerului au evoluat spectaculos, însă o problemă majoră rămâne nerezolvată: cum pot fi distruse celulele tumorale fără a afecta țesuturile sănătoase?

Intervențiile chirurgicale și radioterapia pot deteriora structurile din jurul tumorii, iar chimioterapia atacă toate celulele care se divid rapid, inclusiv pe cele sănătoase, ceea ce explică reacții adverse precum căderea părului, greața sau inflamația mucoaselor digestive.

Din acest motiv, cercetătorii caută metode prin care tratamentul să fie direcționat exclusiv către tumori. Una dintre cele mai neobișnuite soluții vine din lumea bacteriilor.

De ce bacteriile pot identifica tumorile mai bine decât multe medicamente

Unele bacterii, numite anaerobe, nu pot supraviețui în prezența oxigenului. Ele trăiesc în medii sărace în oxigen, precum adâncurile solului sau fundul lacurilor.

Această caracteristică le transformă într-un candidat ideal pentru combaterea cancerului.

Tumorile solide sunt slab oxigenate. Pe măsură ce cresc, vasele lor de sânge devin haotice și ineficiente, iar în interior apar zone lipsite de oxigen. Aceste regiuni reprezintă un refugiu perfect pentru bacteriile anaerobe, în timp ce țesuturile sănătoase, bogate în oxigen, rămân inaccesibile pentru ele.

Teoretic, medicii ar putea injecta în sânge spori inactivi ai acestor bacterii. Ei ar circula fără efect prin organism, iar atunci când ar ajunge într-o tumoră, unde oxigenul este redus, s-ar activa și ar începe să atace masa tumorală.

În practică însă, lucrurile sunt mai complicate.

O idee veche de peste 100 de ani revine în atenția cercetătorilor

Folosirea bacteriilor împotriva cancerului nu este o idee nouă.

Încă de la începutul secolului al XX-lea, medicul american William Coley a observat că unii pacienți cu cancer prezentau regresia tumorilor după infecții bacteriene severe.

Pornind de la această observație, Coley a început să injecteze bacterii vii pacienților cu cancer. Primele rezultate au fost mixte: aproximativ o treime dintre pacienți au prezentat ameliorări, majoritatea nu au răspuns la tratament, iar aproximativ 5% au murit din cauza infecțiilor.

Ulterior, el a dezvoltat o variantă mai sigură, bazată pe bacterii inactivate termic, cunoscută sub numele de toxinele lui Coley, considerată astăzi una dintre primele forme de imunoterapie.

Odată cu dezvoltarea chirurgiei moderne, radioterapiei și chimioterapiei, aceste tratamente au fost abandonate.

Cum au modificat cercetătorii bacteria pentru a deveni un „medicament viu”

În noul studiu, realizat de cercetători de la Universitatea din Waterloo împreună cu Bahram Zargar și Sara Sadr, oamenii de știință au analizat potențialul bacteriei Clostridium sporogenes, o bacterie anaerobă care trăiește în sol și care nu provoacă boli, conform Medical Xpress.

Aceasta este înrudită cu bacterii mult mai cunoscute, precum Clostridium tetani, responsabilă de tetanos, sau Clostridium botulinum, bacteria din care provine toxina utilizată în Botox.

Studiile anterioare au arătat că sporii de C. sporogenes rămân inactivi în țesuturile sănătoase și se dezvoltă doar în interiorul tumorilor.

Totuși, exista o limitare importantă: bacteriile reușeau să distrugă doar centrul tumorii, unde oxigenul este foarte redus. Marginile tumorii, mai bine oxigenate, rămâneau intacte și permiteau cancerului să continue să crească.

Două modificări genetice care pot schimba regulile jocului

Pentru a depăși această problemă, cercetătorii au modificat genetic bacteria în două moduri.

Prima modificare constă în introducerea unei gene care îi crește toleranța la oxigen. Astfel, bacteria ar putea pătrunde mai aproape de marginile tumorii, acolo unde celulele canceroase continuă să se multiplice.

A doua modificare introduce un mecanism sofisticat de control numit „quorum sensing”, un sistem prin care bacteriile „comunică” între ele și își coordonează comportamentul.

Practic, această modificare funcționează ca un întrerupător biologic. Bacteria nu activează noua capacitate de tolerare a oxigenului imediat după injectare, ci doar atunci când detectează că a ajuns într-o tumoră și că există suficiente bacterii în acel loc.

Acest mecanism reduce riscul ca bacteria să devină activă în alte zone ale organismului.

În viitor, bacteriile ar putea transporta medicamente direct în tumori

Cercetătorii cred că această platformă ar putea deveni și mai complexă.

Pe viitor, același sistem genetic ar putea fi programat să activeze medicamente anticancer direct în interiorul tumorii sau să stimuleze sistemul imunitar exact în locul unde este nevoie.

Astfel, bacteriile nu ar mai avea doar rolul de a distruge tumora, ci și de a livra tratamente sau de a coordona răspunsul imun împotriva cancerului.

Cercetarea este încă la început, dar perspectiva este promițătoare

Autorii subliniază că rezultatele se află încă într-o etapă timpurie, iar aceste bacterii modificate genetic nu sunt încă pregătite pentru utilizarea în practica medicală.

Cu toate acestea, studiul reprezintă un pas important în dezvoltarea bioterapiilor vii, tratamente bazate pe organisme modificate genetic capabile să identifice, să țintească și să combată tumorile cu o precizie pe care terapiile clasice încă încearcă să o atingă.

Dacă această direcție de cercetare își va confirma potențialul în studiile viitoare, bacteriile ar putea deveni, în următorii ani, aliați neașteptați în lupta împotriva cancerului.