Учёные из Инженерной школы Колумбийского университета (Columbia Engineering) придумали терапию, которая звучит почти как сюжет из фантастического фильма. Они «спрятали» онколитический вирус внутри бактерии Salmonella Typhimurium. Эти микробы умеют находить опухоли сами по себе, словно компасом водимые, и, оказавшись внутри, высвобождают вирус прямо в раковые клетки. Там вирус начинает размножаться и распространяться по опухоли, а иммунная система, которая обычно быстро уничтожает вирусные частицы, оказывается сбитой с толку.
И главное — система безопасности встроена заранее. Вирус способен «созревать» только рядом с бактериями, так что побег за пределы опухоли ему попросту невозможен.
Методы исследования
Работа опубликована в журнале «Nature Biomedical Engineering». Руководил проектом Тал Данино (Tal Danino), научный сотрудник кафедры биомедицинской инженерии в Колумбийском университете. К проекту также подключился эксперт по вирусологии из Университета Рокфеллера (Rockefeller University) — Чарльз Райс (Charles Rice).
Команда дала своей системе говорящее название — Capppsid (сокращение от «координированная деятельность прокариота и пикорнавируса для безопасной внутриклеточной доставки»). По сути, это союз двух «биологических бойцов», которые раньше работали в одиночку.
Джонатан Пабон (Jonathan Pabón), научный сотрудник программы MD/PhD, объясняет:
«Мы хотели усилить эффективность бактериальной терапии рака, добавив вирус, который доставляется и активируется только внутри опухоли. При этом предусмотрены встроенные механизмы, чтобы вирус не вышел за её пределы».
Результаты: мыши как первые подопытные
На данный момент метод проверен на мышах. Получился первый в своём роде пример целенаправленного сотрудничества между бактериями и вирусами.
Закари С. Сингер (Zachary S. Singer), один из соавторов исследования, подчёркивает:
«Мы фактически сделали бактерию „троянским конём“. Она заносит вирус в опухоль, а потом сама разрушается внутри клетки, выпуская вирусный геном. И тот уже начинает охоту на соседние раковые клетки».
Ключевой момент — контроль. Вирус не способен размножаться без особого фермента (протеазы), который производят только эти бактерии. А значит, если вирус случайно окажется вне опухоли, он останется безоружным.
Почему это важно
Проблема онколитических вирусов в том, что иммунная система человека часто распознаёт их ещё «на подлёте». Если у пациента есть антитела после прошлой инфекции или вакцинации, вирус просто нейтрализуется. «Плащ невидимости» в виде бактерии позволяет обойти эту преграду.
Сингер объясняет:
«Бактерии прикрывают вирус, словно маской. Антитела его не видят и он спокойно проникает туда, где действительно нужен».
Пабон добавляет, что это особенно полезно для вирусов, с которыми люди сталкиваются в повседневной жизни и к которым у большинства уже есть иммунитет.
Что дальше
Учёные уже подали патент (WO2024254419A2) на эту разработку в Патентное ведомство США (United States Patent and Trademark Office).
Сейчас команда тестирует методику на разных типах опухолей и моделях. Задача — создать целый «набор инструментов» для вирусной терапии, который можно будет настраивать под конкретного пациента и конкретный тип рака. Параллельно ведётся работа по объединению подхода с бактериальными штаммами, которые уже прошли клинические испытания и доказали свою безопасность.
Пабон подытоживает:
«Как врач и исследователь, я хочу довести эти живые лекарства до реальной клиники. Мы уже готовим шаги к клиническому переводу».
Литература.
“Engineered bacteria launch and control an oncolytic virus” by Tal Danino et al. Nature Biomedical Engineering