Включаючи і вимикаючи імунну невидимість у бактерій з протираковим токсином, можна зробити їх більш ефективними і безпечними.
Про лікувальні бактерії останнім часом говорять часто. З одного боку, бактерії можуть бути корисні самі по собі, як частина мікрофлори, - досліджень на цю тему просто темрява. З іншого боку, бактерій можна модифікувати, щоб вони, наприклад, доставляли до хворого місця якісь лікарські речовини. Насамперед приходять пухлини; наприклад, ми якось розповідали, що бактерій сальмонелл можна забезпечити токсичним білком, який руйнує мембрани ракових клітин.
У бактерій є властивість накопичуватися в пухлинах, але якщо ми просто їх введемо в кров, на них зреагує імунітет - і чого доброго, станеться сепсис. Крім того, бактерії ж осідають не тільки в пухлині, якась їх частина опиняється в інших органах, і там вони можуть почати шкодити самі по собі, навіть якщо не брати до уваги імунне запалення. Іншими словами, потрібна якась хитрість, яка допомогла б їм непомітно для імунітету дістатися до пухлини, причому хитрість ця повинна працювати і в зворотний бік - бактерії в потрібний момент повинні стати видимими для імунних клітин, щоб ті від них позбулися.
Насправді, у бактерій (принаймні, у деяких) є природний захист від непотрібної уваги: поверх клітини у них утворюється капсула з особливих полісахаридів, яка робить їх невидимими для імунітету. Потрібно тільки придумати спосіб, щоб бактерії по команді синтезували цю капсулу і так само по команді позбавлялися від неї. Співробітники Колумбійського університету створили якраз таких бактерій: модифіковані клітини кишкової палички за сигналом одягалися в захисну капсулу. Сигналом служила молекула ІПТГ (ізопропіл-лід-D-1-тіогалактопіранозиду), яку разом з методами генетичної інженерії часто використовують, щоб подіяти на активність тих чи інших бактеріальних генів.
Лікувальні властивості модифікованих бактерій перевіряли на мишах з пухлинами молочної залози і товстого кишечника: мікроби не тільки могли синтезувати захисну капсулу, але ще й несли в собі протираковий токсин. У статті в Nature Biotechnology говориться, що в організм мишей можна було ввести в десять разів більше бактерій з капсулою, ніж без капсули - імунітет не обурювався, тому і дозу «ліки» можна було так сильно підвищити. Відповідно, пухлини зменшувалися сильніше, ніж при використанні звичайних бактерій з токсином. До пори до часу мікробам допомагали захиститися капсулою від імунітету, даючи мишам воду з ІПТГ; коли бактерії ставали не потрібні, «капсульний» сигнал прибирали з пиття, бактерії поступово позбавлялися капсул і зникали. Завдяки захисним капсулам лікарські мікроби могли перейти з однієї пухлини в іншу - головне, щоб вони продовжували відчувати сигнал ІПТГ, який допомагав їм захиститися від імунної уваги.
Можливо, що мікроби з включуваним і відключуваним протиімунним захистом незабаром стануть звичайним засобом в онкології. Взагалі у тієї ж кишкової палички є близько вісімдесяти капсульних полісахаридів, крім того, інші бактерії створюють собі захист за допомогою зовсім інших молекул. Тобто тут є можливості для різних хитрощів і модифікацій, залежно від конкретних бактерій і конкретних завдань, для яких ми їх модифікуємо.