Кишкова паличка, що синтезує амінокислоту аргінін, допомагає імунітету боротися зі злоякісними пухлинами.
Т-лімфоцити повинні знищувати злоякісні клітини, але їм це не завжди вдається. Одна з причин - в пухлині, де повинні працювати Т-лімфоцити, мало потрібних речовин. Як і будь-якому іншому, Т-лімфоцитам потрібні певні з'єднання, без яких вони погано виконують свої функції. Один з найголовніших пунктів в «меню» - амінокислота L-аргінін (буква L означає одну з ізомерних форм амінокислоти). L-аргінін допомагає Т-клітинам довше прожити, стимулює процеси, пов'язані з імунною пам'яттю, а також стимулює їх протиракові властивості. Але коли Т-лімфоцит наблизиться до пухлини і зануриться в неї, рівень аргініну навколо нього різко впаде.
При цьому досі незрозуміло, як забезпечити Т-клітини потрібним L-аргініном. Якщо давати його у вигляді таблеток або порошку, то хворий повинен щодня поглинати величезні кількості препарату, і не факт, що такі дози L-аргініна не спровокують різні неприємні побічні ефекти. Вводити L-аргінін прямо в пухлину можна лише тоді, коли вона знаходиться не дуже глибоко, і до того ж велика частина амінокислоти досить швидко просочиться з пухлини в інші тканини, і ефект виявиться змащеним.
Співробітники Університету Лугано пропонують оригінальний спосіб постачання протиракових Т-клітин L-аргініном. Особливості обміну речовин ракових клітин такі, що вони виробляють багато аміаку (який в розчині існує у вигляді іона амонію NH4 +). Цей аміак можна на місці перетворити на L-аргінін. Його синтез можна доручити модифікованим бактеріям кишкової палички, у якої є необхідні гени. Але у кишкової палички є також ген, який пригнічує синтез L-аргініна. Його потрібно відключити, а ось ген, який допомагає синтезувати L-аргінін, потрібно модифікувати так, щоб він працював якомога активніше і не відключався навіть тоді, коли L-аргініна стане дуже багато.
Але чому, власне, бактерії? Справа в тому, що бактерії люблять злоякісні пухлини. Нещодавно ми писали, що бактерії живуть у всіх злоякісних пухлинах, більш того - вони шкодять пухлинам, привертаючи до них увагу імунної системи. І оскільки бактерії люблять накопичуватися там, де є ракові клітини, у дослідників давно виникла думка, що їх можна використовувати для боротьби з раком. Бактерії, що синтезують L-аргінін - один нових експериментальних способів протиракової терапії.
У статті в Nature йдеться, що аргінінові бактерії стимулювали у мишей імунну атаку на пухлину: у ній ставало більше тих Т-лімфоцитів, які вбивають ракові клітини, і менше тих Т-лімфоцитів, які пригнічують імунну відповідь (такі клітини теж потрібні, але в пухлині вони виявляються недоречними). Протиракову активність імунітету можна підстьобнути за допомогою спеціальної імунотерапії. В одному з експериментів дослідники поєднали аргінінових бактерій з такою імунотерапією і ефект виявився сильнішим, ніж коли бактерій та імунотерапію використовували окремо. Бактерії діяли незалежно від того, давали бактеріальний препарат мишам через рот або ж вводили ін'єкцією прямо в пухлину. Вони діяли як у мишей з раком товстого кишечника, так і у мишей з одним з різновидів меланоми. Якихось отруєнь, пов'язаних з бактеріями, у мишей не було, проте тварини після бактеріотерапії стабільно втрачали у вазі.
Наскільки ефективним і безпечним такий спосіб лікування раку буде для людей, покажуть подальші дослідження. Можливо, для клінічних цілей у таких бактерій варто вбудувати якийсь механізм самознищення, щоб, попрацювавши на благо пацієнта, вони самі тихо сходили зі сцени.
За матеріалами Nature