Para peneliti di California Institute of Technology (Caltech) telah menyebarkan taktik antikanker yang menggunakan bakteri yg dimodifikasi secara genetik menjadi kuda Troya mikroskopis. Bakteri ini menyusup ke tumor serta dapat diaktifkan menggunakan ultrasound untuk menghasilkan agen antitumor.
dalam beberapa tahun terakhir, imunoterapi telah ada menjadi seni manajemen menggunakan potensi akbar buat pengobatan kanker. Pendekatan ini, yg didasarkan di aktivasi sistem kekebalan pasien sendiri buat menyerang sel tumor, sangat efektif di tumor hematologi, di mana terapi T-CAR menggunakan limfosit yang dimodifikasi membagikan yang akan terjadi yang sangat baik.
Tumor padat, bagaimanapun, masih menyebabkan tantangan yg signifikan. Lingkungan mikro imunosupresif yg didesain pada sekitar mereka menghalangi akses serta fungsi limfosit yg dimodifikasi, selain membatasi aksi spesifik obat lain yang diberikan secara sistemik.
Tim Caltech menunjukkan solusi mudah untuk situasi ini: penggunaan mikroorganisme yg menguntungkan kondisi lebih kurang tumor, yang dirancang buat menghasilkan agen terapeutik. Selain itu, buat memastikan aksinya di sel tumor, mereka sudah memodifikasi mikroorganisme sebagai akibatnya produksi agen terapeutik bisa diaktifkan melalui ultrasound ketika diperkirakan bahwa mikroorganisme sudah menyusup ke tumor.
akibat pertama dari bakteri yg dimodifikasi, dalam contoh tikus, membagikan bahwa pendekatan tersebut secara signifikan mengurangi ukuran tumor, meskipun masih memerlukan beberapa meningkatkan secara optimal.
mengubah bakteri menjadi senjata melawan kanker
Para peneliti sudah merancang galur baru bakteri E. coli Nissle 1917 (disetujui buat penggunaan medis pada manusia serta sudah dipergunakan pada terapi tumor), yg tertarik pada tumor dan bisa bertahan serta menyusup ke lingkungan mikro mereka yang bermusuhan dengan sel lain.
Tim telah memperkenalkan 2 set gen ke dalam bakteri sehingga mereka membentuk produk antitumor pada pola yang berkelanjutan berasal waktu ke ketika, tetapi diaktifkan dalam ketika singkat. pada satu sisi, mereka telah memperkenalkan gen yang bertanggung jawab buat memproduksi CTLA-4 dan PD-L1, 2 elemen nanoscopic yang memblokir komponen penekan dari sistem kekebalan yg terdapat pada tumor. Tujuan asal aktualisasi diri gen ini artinya buat memulihkan aksi sistem kekebalan tubuh melawan tumor. pada sisi lain, para peneliti telah memperkenalkan sirkuit gen yang merespons peningkatan suhu eksklusif dan mempertahankan ekspresi CTLA-4 serta PD-L1 secara berkelanjutan.
Suhu di mana ekspresi agen antitumor diaktifkan adalah 42-43 derajat Celcius, di atas suhu tubuh biasa 37°C. Desain ini memungkinkan bakteri buat diberikan secara sistemik tanpa menghasilkan CTLA-4 serta PD-L1 dan , begitu mereka ditempatkan dalam syarat yang menguntungkan bagi mereka pada dalam tumor, mereka bisa diaktifkan asal luar oleh para peneliti.
buat membuat peningkatan suhu serta mengaktifkan bakteri di lokasi tubuh tertentu, tim telah memakai ultrasound terfokus, sebuah sistem yang mirip dengan yang digunakan dalam ultrasound, tetapi diadaptasi buat fokus pada jaringan yang lebih spesifik menggunakan intensitas yang lebih besar .
“USG terfokus memungkinkan kami buat secara khusus mengaktifkan terapi pada dalam tumor,” kata Mohamad Abedi, co-direktur proyek, ketika ini pada University of Washington. “Ini penting sebab obat bertenaga ini, yang sangat berguna buat pengobatan tumor, bisa mengakibatkan kerusakan kolateral yg signifikan pada organ lain di mana agen bakteri jua terdapat.”
akibat awal di tikus
Langkah tim selanjutnya ialah menguji keefektifan bakteri yang dimodifikasi secara in vivo , dalam contoh hewan. Para peneliti secara sistemik memberikan bakteri yang dimodifikasi atau tidak dimodifikasi ke binatang yg sebelumnya disuntik dengan tumor, menunggu 2 hari buat distribusinya ke seluruh tubuh serta infiltrasi ke dalam tumor, dan melakukan siklus aktivasi memakai aktivasi termal menggunakan ultrasound.
Tim menemukan bahwa, secara awam, tumor yang diobati dengan bakteri yg dimodifikasi mempunyai keterbelakangan pertumbuhan yang tidak ada di tikus kontrol serta tikus yg diobati dengan bakteri yg tidak dimodifikasi. Selain itu, mereka mengkonfirmasi bahwa aktivasi bakteri dan produksi agen antitumor terjadi secara lokal. tetapi, di beberapa tumor tak terdapat pemulihan yg diamati, menyiratkan bahwa sistem masih perlu ditingkatkan.
“Ini ialah hasil yang sangat menjanjikan karena menunjukkan bahwa kita bisa menargetkan terapi yg tepat ke daerah yang sempurna di ketika yang tepat,” kata Mikhail Shapiro, profesor teknik kimia serta penyelidik pada Howard Hughes Medical Institute dan keliru satu pemimpin studi tersebut. “namun seperti halnya teknologi baru, masih ada beberapa hal buat dioptimalkan, termasuk menambahkan kemampuan buat memvisualisasikan agen bakteri menggunakan ultrasound sebelum kami mengaktifkannya dan mengarahkan stimulus panas ke mereka dengan lebih tepat.”
selesainya disesuaikan, para peneliti menyarankan bahwa itu dapat dipergunakan tidak hanya pada bidang onkologi, namun pula pada skenario biomedis lainnya, seperti kontrol kegiatan mikrobiota usus in vivo .
