Nova odkritja: Lahko bakterije postanejo novo orožje v boju proti raku?

Predstavljajte si svet, v katerem bakterije, ki so običajno povzročitelji bolezni, postanejo močno orožje proti raku. Na tem področju nekateri znanstveniki delajo že dolgo. In začeli so odkrivati mehanizme za dosego tega cilja, pri čemer uporabljajo gensko spremenjene bakterije za ciljanje in uničevanje rakavih celic.

Začetki uporabe bakterij v boju proti raku segajo v šestdeseta leta 19. stoletja, ko je William B. Coley, znan kot oče imunoterapije, mlademu bolniku s kostnim rakom, ki ga niso mogli operirati (neoperabilni tumor), vbrizgal bakterije iz vrste streptokokov. Presenetljivo je ta nekonvencionalni pristop povzročil zmanjšanje tumorja, kar je postal eden prvih primerov imunoterapije.

V naslednjih desetletjih je Coley kot vodja službe za kostni rak v bolnišnici Memorial v New Yorku vbrizgal več kot tisoč onkološkim bolnikom pripravke z bakterijami ali bakterijskimi izdelki. Ti izdelki so postali znani kot Coleyjevi toksini.

Kljub začetnim obetom je napredek pri terapijah proti raku na osnovi bakterij tekel počasi. Razvoj radioterapije in kemoterapije je zasenčil Coleyjevo delo, njegov pristop pa je naletel na skeptičnost medicinske skupnosti.

Vendar pa je sodobna imunologija potrdila mnoge Coleyjeve principe, saj je pokazala, da so nekatere vrste raka zelo občutljive za izboljšan imunski sistem. Ta pristop pogosto uporabijo za zdravljenje onkoloških bolnikov.

Kako delujejo terapije proti raku na osnovi bakterij

Terapije proti raku na osnovi bakterij izkoriščajo edinstveno sposobnost nekaterih bakterij, da se razmnožujejo v tumorjih. Majhna vsebnost kisika, kislo okolje in mrtvo tkivo v okolici raka – mikrookolje tumorja – ustvarjajo idealne razmere za določene bakterije, da te lahko uspevajo. Ko so tam, lahko bakterije v teoriji neposredno uničijo rakave celice ali aktivirajo telesne imunske odzive proti raku. A številne težave so dolgo ovirale široko uporabo tega pristopa.

Pomembna je skrb za varnost, saj lahko uvajanje živih bakterij v bolnikovo telo povzroči tudi škodo. Raziskovalci so morali natančno oslabiti bakterijske seve, jim torej zmanjšati moč, in tako zagotoviti, da ne poškodujejo zdravega tkiva. Poleg tega je težko nadzorovati bakterije v tumorju in preprečiti njihovo širjenje na druge dele telesa.

Bakterije živijo v našem telesu, znanem kot mikrobiom. Zdravljenja, bolezni in nove bakterije, ki jih vnašamo, lahko motijo to naravno okolje. Druga velika ovira je naše nepopolno razumevanje, kako bakterije delujejo v kompleksnem mikrookolju tumorja in z imunskim sistemom.

Ostaja vprašanje, kako optimizirati bakterijske seve za največji protitumorski učinek ob hkratnem minimiziranju stranskih učinkov. Prav tako nismo prepričani, katera doza je najboljša – nekateri pristopi uporabljajo posamezne bakterije, drugi pa celotne kolonije in več vrst bakterij skupaj.

Novi dosežki

Kljub tem izzivom so novi dosežki v sintetični biologiji in genskem inženirstvu vdihnili novo življenje temu področju. Znanstveniki zdaj lahko programirajo bakterije z naprednimi funkcijami, kot sta proizvodnja in dostava specifičnih protirakavih sredstev neposredno v tumorje. Ta ciljani pristop bi lahko premagal nekatere omejitve tradicionalnih terapij proti raku, tudi stranske učinke in nezmožnost doseganja globljih tumorjev.

Terapije na osnovi bakterij bi lahko bile še posebno obetavne za nekatere vrste raka. Solidni tumorji, zlasti tisti, ki imajo slab pretok krvi in so odporni proti običajnim terapijam, bi lahko od tega pristopa pridobili največ. Rak debelega črevesa, rak jajčnikov in metastatski rak dojk so med raki z visoko smrtnostjo, na katere raziskovalci ciljajo s takšnimi inovativnimi terapijami. Najboljši dokazi za uspeh tovrstnega zdravljenja se kažejo pri tem, da "bakterijska zdravila" pomagajo telesu v boju proti raku z interakcijo z običajno uporabljenimi imunoterapijskimi zdravili.

Nedavne študije so pokazale obetavne rezultate. Na primer, raziskovalci so gensko spremenili seve bakterij vrste E.coli tako, da bi imunskim celicam dostavile delčke tumorskih beljakovin in jih s tem učinkovito usposobili, da prepoznajo in napadejo rakave celice. Pri laboratorijskih živalih je ta pristop povzročil zmanjšanje tumorjev in včasih celo njihovo popolno odstranitev. Z izkoriščanjem teh mehanizmov lahko bakterijske terapije selektivno kolonizirajo tumorje, hkrati pa večinoma varujejo zdrava tkiva, s čimer bi lahko premagali omejitve običajnih terapij proti raku. Seveda bodo šele klinične raziskave lahko odgovorile na vprašanje, ali ta pristop deluje, ali bomo lahko s tem nadzirali ali celo izkoreninil raka ter ali obstajajo stranski učinki in kolikšna je njihova toksičnost. Ena izmed študij pa je pokazala, da del bakterijske celične stene po vbrizganju pacientom lahko varno pomaga pri nadzoru melanoma – najnevarnejše oblike raka kože.

Čeprav smo še vedno v začetnih fazah, postaja potencial terapij proti raku na osnovi bakterij vse bolj jasen. Ko se bosta naše razumevanje biologije tumorjev in gensko inženirstvo bakterij izboljšala, bomo morda na pragu nove dobe zdravljenja raka.

Terapije proti raku na osnovi bakterij izkoriščajo več edinstvenih mehanizmov za specifično ciljanje rakavih celic. Tako bi te terapije lahko bile močno novo orožje v boju proti raku v sinergiji z obstoječimi zdravljenji, kot sta imunoterapija in kemoterapija. Terapije proti raku na osnovi bakterij lahko fascinantno združijo zgodovinska spoznanja in prelomna znanstvena odkritja. Čeprav izzivi ostajajo, napredek na tem področju torej ponuja upanje za bolj učinkovite, ciljno usmerjene terapije, ki bi lahko bistveno izboljšale izide za bolnike z rakom.