Зараза против недуга: ученые нашли штаммы стрептококка, уничтожающие рак
Как известно, микромир внутри каждого из нас огромен и разнообразен: если сравнить количество генов всех бактерий, вирусов, простейших и грибов, обитающих внутри человека, с числом его собственных генов, то сравнение будет далеко не в пользу homo sapiens. Доказано и то, что от благополучия микроорганизмов напрямую зависит наше здоровье, а значит, необходимо соблюдать те законы, по которым живет микромир. Например, наша микробиота содержит среди прочего патогенные бактерии (стрептококки, клостридии, стафилококки, листерии и другие), которые смертельно опасны. Правда, в организме здорового человека их совсем немного. Но зачем они нам вообще нужны, если всегда существует опасность их «расцвета» при неблагоприятных условиях? У современной микробиологической науки четкого ответа на эти вопросы пока нет. Но, по мнению члена-корреспондента РАН профессора Александра Суворова, один из возможных ответов состоит в том, что данные микроорганизмы… способны подавлять опухоли.
ФОТО Areeya Ann on Shutterstock
«Спонтанное» излечение
О том, что именно инфекционное заболевание способно помочь человеку излечиться от опухоли, писал еще древнеегипетский врач Имхотеп за сотни лет до нашей эры. В Средневековье подобные случаи фиксировались у пациентов с сифилисом, малярией, рожистым воспалением и туберкулезом.
В конце уже XIX века немецкий врач Вильгельм Буш описал излечение пациента с раком шеи после перенесения им раневой стрептококковой инфекции. В это же время врач в Мичигане сообщил, что одна из пациенток с лейкемией вышла в долгую ремиссию после того, как переболела гриппом, а его соотечественник Уильям Коли зафиксировал полное излечение семилетнего мальчика с неоперабельной саркомой: у него было диагностировано рожистое воспаление и с его выздоровлением после инфекции произошло уменьшение, а затем и полное исчезновение опухоли.
Такие факты, постоянно появляющиеся в научной литературе, не могли оставить ученых равнодушными, и во второй половине прошлого века начались активные поиски так называемых онколитических микроорганизмов, способных воздействовать на раковые клетки.
Сегодня уже накоплен достаточно большой опыт применения различных видов онколитических бактерий и вирусов. Как в экспериментах на лабораторных животных или культурах ткани, так и в условиях клинических апробаций.
Например, американские ученые показали способность клеток Salmonella подавлять рост опухоли, аналогичные результаты были получены с применением стрептококков, листерий, клостридий, а также бифидо- и лактобактерий. А в 2015 году для неоперабельных пациентов с поздней стадией меланомы был одобрен первый препарат на основе вируса герпеса.
Как это работает?
Механизмы действия на опухоль онколитических бактерий пока исследованы не полностью. Очевидно лишь, что микроорганизмы могут вторгаться в опухоль напрямую, а могут воздействовать опосредованно. В первом случае патогенные микробы производят целый ряд различных веществ, которые и разрушают ткань новообразования или замедляют его рост. При втором варианте бактерии активируют собственную иммунную систему человека.
При этом оказалось, что некоторым микроорганизмам очень «нравится» колонизировать именно опухоли, поскольку в них содержится мало кислорода, а опухолевое микроокружение заполнено ценными для бактериальных клеток метаболитами (ферментами, витаминами, аминокислотами и так далее).
— На данный момент микробиологи сводят механизмы бактериальной колонизации опухолей к трем основным причинам, — рассказывает профессор Суворов, руководитель отдела молекулярной микробиологии Института экспериментальной медицины. — Во-первых, сосудистая сеть злокачественных новообразований не «успевает» за быстрорастущими клетками опухоли, из‑за чего в ткани образуется много участков, где отсутствует кислород, а это просто идеальные условия для развития анаэробных бактерий. Во-вторых, питательные вещества, высвобождаемые из погибших опухолевых клеток, как раз поддерживают рост и развитие бактерий. Наконец, бактериальные клетки стремятся в область образования опухоли, так как ее микроокружение сильно подавляет иммунную систему, и патогенные бактерии также прячутся в этой «гавани» от иммунитета человека.
Словом, патогены, скрываясь от «хозяина», попутно разрушают опухоль, что само по себе замечательно. Кстати, никакие лечебные препараты в те области новообразований, где нет сосудов, попасть не могут, а бактерии как раз туда и стремятся. Сейчас даже есть исследования, когда именно к микроорганизмам «пришивают» лечебные вещества, используя их как средство доставки.
Опасный, но полезный стрептококк
Исследования в данной области идут по всему миру довольно активно, и петербургские ученые стараются шагать в ногу с мировым сообществом. В частности, сотрудникам отдела молекулярной микробиологии ИЭМа удалось найти несколько штаммов стрептококка, которые способны подавлять и убивать злокачественные клетки.
— Анализируя опыт применения различных видов бактерий в онкологии, становится очевидным, что лишь небольшое количество патогенов можно рассматривать как привлекательные противораковые средства, — считает заместитель заведующего отделом молекулярной микробиологии ИЭМ кандидат биологических наук Анна Цапиева. — В этой связи особый интерес вызывает применение стрептококков вида Streptococcus pyogenes. Эти бактерии являются хорошо изученными, могут длительное время существовать в тканях, плохо снабжаемых кислородом, в том числе в злокачественных новообразованиях. Также существенным преимуществом S. pyogenes является их высокая чувствительность к пенициллину, которая позволяет легко уничтожить их после терапевтического применения.
Ученые провели исследование на культуре опухолей, полученных от пациентов, в результате которого были обнаружены штаммы стрептококка, способные подавлять рост злокачественных клеток, оставаясь при этом совершенно безобидными для здоровых тканей человека. Причем найти эти штаммы бактерий было совсем не просто: микробиологи провели так называемый скрининг огромного количества различных микроорганизмов, в том числе очень вирулентных, опасных с точки зрения развития инфекционных заболеваний. Но только так удалось отыскать именно те, что обладают противоопухолевыми свойствами.
Правда, при этом они оказались как раз высокопатогенными, и ученым пришлось снижать уровень их опасности, для чего был искусственно сконструирован штамм, лишенный одного из белков, ответственных за его «заразность». Что удивительно, этот штамм стрептококка был куда более эффективен против опухоли, нежели его очень патогенный «собрат».
В итоге петербургские ученые получили отличный научный результат. Будет ли он применен в клинической терапии опухолей? Это уже зависит не от них.
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 189 (7518) от 09.10.2023 под заголовком «Зараза против недуга».
Комментарии