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新武器对抗癌症的细菌数百万计划杀死的细菌

2021-08-19 来源:庆阳机械信息网

新武器对抗癌症的细菌:数百万计划杀死的细菌

科学家报告说,转基因微生物会释放“纳米体”,提醒小鼠免疫系统注意癌症。

免疫细胞的扫描电子显微照片,蓝色,攻击癌细胞。肿瘤可能会逃避免疫系统,但研究人员正在利用重编程细菌来破坏小鼠的癌细胞中国机械网okmao.com。

图片免疫细胞的扫描电子显微照片,蓝色,攻击癌细胞。 肿瘤可能会逃避免疫系统,但研究人员正在利用重编程细菌来破坏小鼠的癌细胞。

科学家们已经使用遗传重编程的细菌来破坏小鼠的肿瘤。有朝一日的创新方法可能会导致更准确地治疗疾病的癌症疗法,而不会产生常规药物的副作用。

研究人员已经在努力开发商业治疗方法,但小鼠的成功并不能保证这种策略能够在人们身上发挥作用。波士顿马萨诸塞州综合医院的免疫学家迈克尔杜根博士说,这项新研究发表在周三发表在“自然医学”杂志上,预示着未来的发展。

“在未来的某个时刻,我们将使用可编程细菌进行治疗,”杜根博士说,他的研究为这项新研究奠定了基础。“我认为潜力太大了。”

我们的免疫细胞有时可以在没有帮助的情 但是肿瘤可能通过利用一种叫做CD47的基因来躲避免疫系统。

通常情况下,这个基因会产生一种能够刺激红细胞表面的蛋白质,这种标志写着“不要吃我。”免疫细胞看到它,并通过健康的红细胞。

但随着红细胞老化,它们会失去CD47蛋白。最终,免疫细胞不再给它们一个自由通过,吞噬旧细胞为新的细胞让路。

癌细胞中的突变可以使它们打开CD47基因。免疫系统也认为这些细胞是无害的,使它们成长为危险的肿瘤。

近年来,科学家们一直在开发可以附着在癌细胞上的CD47蛋白上的抗体,掩盖了“不要吃我”的标志。然后身体的免疫细胞学会识别癌细胞危险和攻击。

但标准抗体是无法钻入大肿瘤的大分子。由于必须将它们注入血液中,这些抗体最终会在体内到处产生副作用。

纽约哥伦比亚大学的免疫学家Nicholas Arpaia和合成生物学家Tal Danino想知道他们是否可以利用细菌将免疫系统转化为抗癌细胞 - 而是来自肿瘤内部,而不是来自外部。

普通细菌会在体内定植肿瘤,将其作为免疫系统的避难所。2016年,Danino博士帮助构建了可以在进入肿瘤后制造抗肿瘤药物的细菌。

细菌不能制造CD47的正常抗体。但最近,杜根博士及其同事开发了一种称为纳米抗体的微小分子。

纳米抗体不仅小到足以使细菌产生,而且它们也比常规抗体更有效。

研究人员将纳米抗体基因插入细菌,将其转化为纳米抗体工厂。然后该团队将500万个改变的微生物注入小鼠肿瘤。

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细菌也被编程为大规模自杀。在他们建立自己并成倍增加后,90%的细菌将自己分开,泄漏出纳米抗体。纳米抗体附着在癌细胞上的CD47蛋白上,剥夺了它们的伪装。

此外,死亡细菌的碎片从肿瘤中泄漏出来。这些杂物引起了免疫细胞的注意,免疫细胞攻击了未被破坏的癌细胞。

在被围困的肿瘤内,幸存的细菌再次开始繁殖。当人口增长足够大时,大多数人再次自杀 - 提供另一个纳米体和碎片脉冲。

双重打击可以消除细菌注入的肿瘤。

当杜根博士及其同事最初开发出他们的CD47纳米抗体时,他们认识到将其运输到癌细胞对其有效性至关重要。但他从没想过会有人把它藏在微生物特洛伊木马里面。

“当这种事情发生时,我喜欢它,”他说。“这是一台很棒的小机器。”

该方法还有可能减少癌症治疗的副作用。细菌不是用药物淹没小鼠体内,而是协调对肿瘤的靶向攻击。由于体积小,从癌细胞中泄漏的纳米体很快被身体清除。

Arpaia博士及其同事报告了另一项好处。在用细菌杀死一个肿瘤后,小鼠中的其他肿瘤也缩小了。细菌有可能帮助免疫系统学会识别其他癌细胞。

Danino博士共同创立了一家名为GenCirq的公司,该公司正在探索使用这些重编程细菌来治疗癌症。Arpaia博士是领导委员会成员。

他们的目标是用一团程序性细菌治疗某些形式的转移性癌症。在早期的研究中,Danino博士及其同事表明,小鼠吞食的细菌可以到达肝脏并侵入那里的肿瘤。

这很重要,因为肝脏常常被转移性癌症定植。如果遗传重编程的细菌帮助免疫细胞识别那里的肿瘤,它们可能能够攻击身体其他部位的癌症。

杜根博士提醒说,遗传重编程的细菌可能不像人类似乎在老鼠身上那么强大。

“我们的管道基本相同,但规模要大得多,”他说。“这意味着东西不能有效地从一个人移动到另一个人。”

新的研究表明近年来合成生物学领域已经走了多远,麻省理工学院的计算生物学家,同一家公司Synlogic的联合创始人Tim Lu表示,它也在重新编程细菌以对抗癌症。

“这些东西不仅被认为是疯狂的东西,”陆博士说。“他们可能真的可以进入患者体内。”

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