物理科技生物学-PHYICA

用细菌破坏癌症的防御

医学研究 2022-06-05 21:51:56

Credit: CC0公共域 细菌通常名声不好,因为人们首先想到的是会导致肺炎或脑膜炎等严重疾病的特定菌株

然而,有许多有益的细菌,被称为益生菌,以不同的方式帮助身体

辛辛那提大学的研究人员现在设计了一种益生菌,旨在靶向和破坏癌细胞防御,使治疗更容易杀死肿瘤

该发现最近发表在《高级医疗保健材料》杂志上

纳利尼坎茨·科塔格里博士

D

,这项研究的资深作者,加州大学詹姆斯·L

温克尔药学院和加州大学癌症中心成员研究“实体癌”或那些被定义为“实体”器官如乳房或前列腺中异常细胞生长的癌症,与白血病(一种影响血液的癌症)相对

Kotagiri解释说,许多实体癌的细胞外基质由胶原蛋白和透明质酸组成

该基质在细胞周围形成屏障,使抗体和免疫细胞更难到达肿瘤

这项研究的第一作者、科塔格里实验室的研究生信都·托马斯与E

大肠杆菌Nissle,一种已经被用作益生菌约100年的细菌,与大肠杆菌不同

导致疾病的大肠杆菌菌株

通过新技术,任何蛋白质或酶都可以在大肠杆菌上制造

大肠杆菌

在这种情况下,细菌被改造成在细胞的外缘分泌大量称为外膜泡的较小结构

这些小泡携带着细菌自身存在的相同物质,因此研究人员设计了这种细菌来携带一种酶,这种酶可以分解癌症的细胞外基质

Kotagiri说,细菌往往在低氧和免疫缺陷的环境中茁壮成长,这是实体癌的两个特征

正因为如此,特殊设计的细菌自然会被这些癌症所吸引

“我们利用了E的这一独特功能

大肠杆菌Nissle回家并定位在这些肿瘤中,”Kotagiri说

“然后一旦细菌在那里停留,它们就开始制造纳米级的囊泡,将酶携带到肿瘤基质的更深处

" 在创造出新的益生菌后,研究人员研究了这种细菌对乳腺癌和结肠癌动物模型的影响

在癌症治疗前大约四五天,细菌通过静脉输送,让细菌有时间繁殖并破坏癌症的防御,为接受治疗做准备

科塔吉里说,在施用细菌和随后的免疫疗法或另一种药物(用于靶向治疗的药物)后,小鼠的存活时间是单独接受癌症治疗的小鼠的两倍

成像显示细菌和酶能有效分解细胞外基质,使治疗到达癌细胞

研究发现,细菌会影响肿瘤,但不会攻击心脏、肺、肝脏和大脑等其他器官的健康细胞

Kotagiri说,这表明这种细菌可以是安全的,不会在身体的其他部位引起感染,但需要做更多的研究来检查它在大型动物模型和潜在人类中的安全性,特别是在免疫缺陷环境中

他说:“这总是伴随着一句谨慎的话,即如何利用这种策略而不导致任何败血症或任何明显的身体感染。”

Kotagiri说,他的实验室在2018年左右开始更仔细地研究细菌益生菌如何解决生物医学问题,因为在任何给定时间,你体内的细菌细胞都是人体细胞的一到两倍

科塔吉里说:“肠道、皮肤、肺部、口腔甚至肿瘤内部都有细菌。”

“那么,为什么不利用这一点,找到有趣的方法让他们更加积极主动呢?” 科塔吉里说,如果这种工程菌继续证明自己是安全有效的,就有很多种方法可以将这种细菌改造成不同的用途,包括有可能用这种细菌治疗肠道、口腔和皮肤的疾病

他说,也有可能改造携带多种蛋白质和分子的细菌,使其成为单一治疗平台(或使用一种治疗方法的治疗),而不仅仅是促进联合治疗

科塔吉里说:“因此,这种细菌本质上可以作为一艘母舰,将必要的治疗有效载荷运送到身体的独特位置,从那里它就成为一个自我维持的实体。”

“尽管可能性无穷无尽,但也存在重大挑战

我们必须很好地管理这类证据,让社区了解什么是限制,什么是可以做的

"

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