O echipă de cercetători de la Universitatea din Waterloo a dezvoltat o bacterie modificată genetic capabilă să vizeze și să distrugă tumorile de la interior. Studiul, publicat în ACS Synthetic Biology, deschide noi perspective în lupta împotriva cancerului, oferind o abordare inovatoare a tratamentului. Proiectul a fost coordonat de doctorandul Bahram Zargar, sub supervizarea profesorilor Brian Ingalls și Pu Chen.
Bacterie „sinucigașă” pentru cancer
Bacteria-cheie utilizată în cercetare este Clostridium sporogenes, cunoscută pentru capacitatea sa de a supraviețui în medii lipsite de oxigen. Aceasta este o caracteristică crucială, deoarece centrul tumorilor solide este adesea hipoxic, adică sărac în oxigen. Așa cum explică dr. Marc Aucoin, „Sporii bacterieni pătrund în tumoră, găsind un mediu bogat în nutrienți, dar lipsit de oxigen”. Odată ajunse în tumoră, bacteriile se înmulțesc și încep să o distrugă din interior. Problemele apar când bacteriile ajung la straturile exterioare ale tumorii, unde pot intra în contact cu oxigenul și, implicit, să moară.
Inginerie genetică pentru supraviețuire
Pentru a depăși această dificultate, cercetătorii au apelat la ingineria genetică. Ei au introdus în Clostridium sporogenes gena unei bacterii înrudite, tolerantă la oxigen. Astfel, noua bacterie modificată poate supraviețui și în zonele tumorale cu oxigen. Cu toate acestea, gena de toleranță la oxigen nu funcționează permanent. Ea este activată printr-un mecanism sofisticat numit „quorum sensing”.
Acest sistem se bazează pe semnale chimice emise de bacterii. Gena de toleranță se activează numai când numărul de bacterii din tumoră atinge un prag critic. Mecanismul are rolul de a preveni proliferarea bacteriei în fluxul sanguin, unde poate provoca reacții adverse. „Am construit ceva asemănător unui circuit electric, dar din fragmente de ADN”, a precizat dr. Brian Ingalls. „Dacă sunt asamblate corect, formează un sistem previzibil.”
Următorii pași
Cercetătorii intenționează să combine gena de toleranță la oxigen cu sistemul „quorum sensing” într-o singură bacterie. Aceasta va fi testată pe tumori în cadrul studiilor preclinice. Aceste teste vor determina eficacitatea și siguranța noii abordări terapeutice. Rezultatele acestor studii ar putea reprezenta un pas important în dezvoltarea unor noi tratamente pentru cancer.
