محققان مهندسی کلمبیا یک سرطان درمانی را ساختند که باکتری ها و ویروس ها را قادر می سازد به عنوان تیم کار کنند. در یک مطالعه جدید مهندسی زیست پزشکی طبیعتآزمایشگاه سیستم های بیولوژیکی مصنوعی نشان می دهد که چگونه سیستم های آنها ویروس را در یک باکتری به دنبال تومور پنهان می کند ، سیستم ایمنی بدن را منتقل می کند و آن را در تومورهای سرطانی آزاد می کند.
این سکوی جدید با استفاده از ترجیح عفونت و کشتن سلولهای سرطانی ویروس ، باکتری ها را برای یافتن و حمله به تومورها ترکیب می کند. تال دنینو ، استادیار مهندسی زیست پزشکی در مهندسی کلمبیا ، تلاش این تیم را برای ایجاد سیستمی به نام Cappsid (کوتاه برای Prokaryot و Picornavirus فعالیت هماهنگ برای تحویل ایمن داخل سلولی) انجام داد. چارلز م. رایس ، متخصص ویروسی در دانشگاه راکفلر با تیم کلمبیا همکاری کرد.
“ما با هدف افزایش درمان باکتریها و فعال کردن باکتری ها به طور مستقیم در سلولهای تومور و افزایش درمان با سرطان باکتریایی ، اقداماتی برای محدود کردن گسترش ویروسی از تومور انجام شد.”
محققان معتقدند که این فناوری که در موش ها تأیید شده است ، اولین نمونه از همکاری مستقیم باکتری ها و ویروس های هدفمند سرطان است.
این رویکرد ترکیبی از غریزه باکتری های موجود در تومورها با مشکل عفونت و کشتن سلولهای سرطانی یک ویروس است. “مهندسی باکتریها با ویروس شناسی مصنوعی راهی برای ایجاد چندین روش درمانی ارگانیسم است که می توانند با ایجاد مهندسی باکتریها با ویروس شناسی مصنوعی ، بیش از هر جوانه ای را انجام دهند.” می گوید
“این احتمالاً از نظر فنی پیشرفته ترین و جدیدترین سکوی است” ، این احتمالاً از نظر فنی پیشرفته ترین و جدیدترین سکوی است. “
سیستم ایمنی بدن را عبور می دهد
یکی از بزرگترین موانع در درمان ویروس آنکولیتیک ، سیستم دفاعی خود بدن است. اگر بیمار در برابر ویروس آنتی بادی داشته باشد – بدون عفونت یا واکسیناسیون قبلی – این آنتی بادی ها بدون رسیدن به تومور می توانند خنثی شوند. تیم کلمبیا با پوشیدن ویروس در باکتریهایی که به دنبال تومور هستند ، این مشکل را حل کردند.
“باکتریها ، باکتری ها ، ویروس که از آنتی بادی های در گردش است و ویروس با حمل و نقل نیاز به یک کیپ نامرئی که در آن سرو می شود ، مورد نیاز است.”
پابن می گوید این استراتژی برای ویروس هایی که افراد در زندگی روزمره در معرض آن قرار دارند ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
“سیستم ما نشان می دهد که باکتری ها به طور بالقوه می توانند برای شروع ویروس آنولیتیک برای درمان تومورهای جامد در بیمارانی که از این ویروس ها ایمنی استفاده می کنند ، استفاده شود.”
تومور هدفمند
نیمی از باکتریایی سیستم عیاشبه طور طبیعی ، اکسیژن کم در تومورها گونه ای است که به محیط غنی از مواد غذایی مهاجرت می کند. پس از آنجا ، باکتری ها به سلولهای سرطانی حمله می کنند و ویروس را مستقیماً به قسمت داخلی تومور تکان می دهند.
“ما باکتری ها را برنامه ریزی کردیم تا با بستن RNA ویروسی به تومورها به عنوان یک اسب تروجان حرکت کنند و سپس خود را مستقیماً در سلولهای سرطانی قرار دهیم تا ژنوم ویروسی را که می تواند بین سلولهای سرطانی گسترش یابد ، آزاد کند.” می گوید
محققان یک سیستم توزیع ایجاد کرده اند که می تواند با استفاده از تومور تومور باکتری باکتری ها و توانایی ویروس در تولید مثل در سلولهای سرطانی-باکتری ها و با یک چالش که فقط به ویروس محدود می شود ، به تومور نفوذ و گسترش یابد.
محافظت در برابر عفونت های غیرقانونی
یک نگرانی اساسی در مورد هر ویروس درمانی زنده ، کنترل گسترش آن در خارج از تومور است. این تیم سیستم را با یک ترفند مولکولی حل کرد: اطمینان حاصل کنید که ویروس نمی تواند بدون مولکولی که فقط از باکتری ها گرفته می شود ، پخش شود. از آنجا که باکتری ها در تومور قرار می گیرند ، این مؤلفه حیاتی (به نام پروتئاز) در هیچ جای دیگر بدن در دسترس نیست.
“ذرات ویروسی قابل پخش فقط می توانند در نزدیکی باکتریهایی که برای تهیه ماشین های ویژه برای رسیدن ویروس در ویروس طراحی شده لازم هستند و وابستگی مصنوعی بین میکروب ها ایجاد کنند.” می گوید این محافظت یک لایه کنترل دوم را اضافه می کند: حتی اگر ویروس از تومور فرار کند ، در بافت سالم پخش نمی شود.
خواننده ، “این مانند است – به ویژه سیستم هایی برای افزایش ایمنی این روشهای درمانی – این پیشرفت برای تبدیل کلینیک ضروری خواهد بود.” می گوید
تحقیقات بیشتر و کاربردهای بالینی
این انتشار یک گام مهم برای استفاده چنین سیستم ویروس باکتریایی برای کاربردهای بالینی آینده است.
“به عنوان یک مرد علوم پزشک ، هدف من این است که داروهای زنده را به کلینیک بیاورم.” می گوید “تلاش برای ترجمه بالینی در حال حاضر در حال حذف فناوری ما از آزمایشگاه است.”
Danino ، Rice ، Singer و Pabón یک درخواست ثبت اختراع (WO2024254419A2) با دفتر ثبت اختراع و علائم تجاری ایالات متحده (WO2024254419A2) ارائه دادند.
وقتی به جلو نگاه می کنیم ، رویکرد تیم با استفاده از انواع مختلف تومورها ، مدل های موش ، ویروس ها و بارهای ویروسی که می تواند شرایط خاصی را در یک سلول تشخیص و پاسخ دهد ، رویکرد را آزمایش می کند. آنها همچنین ارزیابی می کنند که چگونه می توان این سیستم را با سویه های باکتریایی ترکیب کرد که قبلاً در مطالعات بالینی ایمنی نشان داده اند.