Bakterie pomáhají bojovat proti rakovině

Mezinárodní tým vědců vedený vědci v MRC Laboratory of Medical Sciences (LMS), Imperial College London a University of Cologne zjistil, že mikroby spojené s nádory vytvářejí molekulu, která může kontrolovat progresi rakoviny a zvýšit účinnost chemoterapie.

Většina lidí je obeznámena s mikroby na kůži nebo ve střevech, ale nedávné objevy odhalily, že nádory také hostí jedinečné komunity bakterií. Vědci nyní zkoumají, jak mohou tyto bakterie spojené s nádorem ovlivnit růst nádoru a odpověď na chemoterapii.

Nový výzkumPublikováno online v Buněčné systémyPoskytuje významný průlom v této oblasti a identifikuje silný protirakovinový metabolit produkovaný bakteriemi spojenými s karcinomem kolorektálního karcinomu.

Toto zjištění otevírá dveře novým strategiím pro léčbu rakoviny, včetně vývoje nových léků, které by mohly stávající terapie zesilnější.

Vědci použili sofistikovaný rozsáhlý screeningový přístup k testování více než 1100 podmínek v C. elegans. Tímto zjistili, že bakterie E. coli produkovaly molekulu zvanou 2-methylisocitrát (2-meditický), která by mohla zlepšit účinnost chemoterapie léčiva 5-fluorouracil (5-FU).

Při použití počítačového modelování tým prokázal, že mikrobiom spojený s nádorem (bakterie nalezené uvnitř a kolem nádorů) u pacientů byl také schopen produkovat 2-cíl. Pro potvrzení účinnosti 2-miitů tým použil dva další systémy; lidské rakovinné buňky a model mouchy Kolorektální rakovina. V obou případech zjistili, že 2-medita vykazovala silné protirakovinné vlastnosti a pro mouchy by mohly prodloužit přežití.

Profesor Filipe Cabreiro, vedoucí skupiny ko-metabolismu hostitelského mikrobu v LMS, a vedoucí skupiny ve střelu CECAD výzkumu v Kolíně nad Rýnem, vysvětluje význam: „Věděli jsme, že bakterie jsou spojeny s nádory, a nyní začínáme chápat chemickou konverzaci, že mají s rakovinovými buňkami.

„Zjistili jsme, že jedna z těchto bakteriálních chemikálií může působit jako silný partner pro chemoterapii, narušit metabolismus rakovinných buněk a učinit je zranitelnějším vůči léčivu.“

Studie odhalila, že 2-mediční pracuje inhibicí klíčového enzymu v mitochondriích (struktury uvnitř buněk, které vytvářejí energii pro buněčné funkce) rakovinných buněk. To vede k poškození DNA a aktivuje cesty, o nichž je známo, že snižují progresi rakoviny. Tento vícenásobný útok oslabuje rakovinné buňky a pracuje v synergii s 5-FU. Kombinace byla významně účinnější při zabíjení rakovinných buněk než samostatná sloučenina.

Dr. Daniel Martinez-Martinez, postdoktorský výzkumný pracovník v LMS a první autor příspěvku, říká: „Mikroby jsou nezbytnou součástí nás. jediná molekula může mít takový hluboký dopad na Progrese rakoviny je opravdu pozoruhodný a další důkaz o tom, jak složitá biologie může být, když ji zvažuje z holistického hlediska. Je to opravdu vzrušující, protože jen škrábáme povrch toho, co se skutečně děje. “

Ve spolupráci s léčivými chemiky vědci také upravili dvoumístnou sloučeninu, aby se zvýšila jeho účinnost. Tato syntetická verze se ukázala jako ještě silnější při zabíjení rakovinných buněk, což prokazuje potenciál vyvinout nové léky založené na přírodních mikrobiálních produktech.

Filipe dodává: „Použití přírodního mikrobiálního produktu jako výchozího bodu jsme byli schopni navrhnout silnější molekulu a účinně se zlepšovat na matce přírody.“

Tyto vzrušující objevy zdůrazňují, jak mikrobiom spojený s rakovinou může ovlivnit progresi nádoru a jak těmito metabolity vytvářejí tyto bakterie Mohlo by být využito pro zlepšení léčby rakoviny.

Tato zjištění jsou také důležitá v kontextu personalizované medicíny a zdůrazňují důležitost zvážení nejen pacienta, ale také jejich mikrobů.