Бактерия из кишечника этой лягушки побеждают раковые опухоли

Японские ученые обнаружили удивительное оружие против рака в самом неожиданном месте — в кишечнике древесных лягушек. Бактерия Ewingella americana продемонстрировала способность полностью уничтожать опухоли при однократном внутривенном введении, превзойдя по эффективности существующие стандартные методы лечения. Такая находка может изменить все подходы к борьбе с онкологическими заболеваниями. Но неужели действительно все так хорошо?

Поиск лекарства от рака в природе

Началось все с того, что исследователи из Японского института передовых наук и технологий заинтересовались микробиомом амфибий и рептилий неслучайно. У этих диких животных спонтанные опухоли встречаются крайне редко, а когда появляются, то обычно связаны с загрязнениями окружающей среды или лабораторными условиями. При этом земноводные и пресмыкающиеся живут долго относительно своих размеров, переносят экстремальный клеточный стресс во время метаморфоза и регенерации, обитают в среде, богатой патогенами — факторы, которые должны были бы повышать риск рака, а не снижать его.

Команда предположила, что часть защиты от онкологических заболеваний у этих животных может обеспечиваться не только клетками организма, но и микробами. Ученые выделили 45 бактериальных штаммов из японских древесных лягушек, краснобрюхих тритонов и японских травяных ящериц. Интенсивный скрининг сузил список до девяти микроорганизмов с противоопухолевым эффектом, причем Ewingella americana из кишечника лягушек показала самый сильный результат.

Бактерия продемонстрировала выраженную цитотоксическую активность с избирательной способностью нацеливаться на опухоли. Механизм действия оказался двойным: прямое уничтожение раковых клеток и мощная активация иммунитета хозяина, что приводит к усиленной атаке опухоли Т-клетками, нейтрофилами и В-клетками. В исследованиях регрессии опухолей лечение с помощью E. americana значительно превзошло стандартные терапии, включая антитела анти-PD-L1 и доксорубицин.

Как долго должен длиться курс лечения

Команда ввела однократную дозу E. americana внутривенно мышам с колоректальным раком. Результаты превзошли все ожидания — опухоли полностью исчезли у всех обработанных животных. Более того, реакция была не только быстрой, но и обеспечила долговременную защиту. При повторном воздействии раковых клеток ни у одной мыши не развились новые опухоли, что свидетельствует о формировании долгосрочной иммунной памяти.

Секрет такой эффективности кроется в уникальном двухступенчатом механизме. Во-первых, E. americana хорошо работает в низкокислородной среде внутри опухолей. В течение 24 часов бактерия увеличивает свою численность примерно в 3000 раз, при этом не распространяясь на здоровые органы и ткани. Затем она напрямую убивает раковые клетки благодаря токсинам, которые секретирует внутри опухоли.

Одновременно бактериальное вторжение запускает естественный иммунный ответ. Опухоли быстро наводняются иммунными клетками, особенно нейтрофилами, Т- и В-клетками, наряду с увеличением воспалительных сигнальных молекул. Комбинированный эффект приводит к массовой гибели опухолевых клеток, вызванной как прямым бактериальным действием, так и собственной иммунной системой организма.

Безопасность лечения

Важным открытием стала высокая избирательность механизма действия бактерии. E. americana концентрируется исключительно в опухолевой среде благодаря комбинации факторов, уникальных для новообразований: недостаток кислорода, протекающие кровеносные сосуды, измененный метаболизм и локально подавленная иммунная защита.

Обширное тестирование показало безопасность терапии. Бактерия быстро выводится из кровотока, становясь необнаружимой в течение 24 часов, и вызывает лишь краткосрочные воспалительные эффекты, которые проходят за 72 часа. За два месяца наблюдений у обработанных мышей не было признаков повреждения органов или хронической токсичности. Важно, что микроорганизм чувствителен к антибиотикам, что обеспечивает возможность вмешательства при возникновении проблем.

Перспективы новой терапии рака

Находки открывают многообещающий путь для разработки новой терапии рака с использованием природных бактерий, способных полностью уничтожать опухоли. Исследователи планируют изучить эффективность при раке молочной железы, поджелудочной железы, меланоме и других злокачественных новообразованиях, а также оптимизировать методы доставки и дозировки. Особый интерес представляет возможность использования в качестве дополнительной терапии наряду с существующими методами иммунотерапии и химиотерапии.

Успешная идентификация E. americana как мощного природного противоракового агента устанавливает концептуальное доказательство для бактериальной терапии, полученной из микробиома. Эти открытия могут в конечном итоге привести к трансформационным достижениям в прецизионной онкологии и предложить новую надежду пациентам с резистентными к лечению формами рака.