O echipă de la Columbia Engineering a dezvoltat o terapie experimentală care face ca bacteriile și virusurile să acționeze împreună pentru a ataca tumorile. Studiul, publicat recent în Nature Biomedical Engineering, descrie cum cercetătorii au reușit să ascundă un virus în interiorul unei bacterii care caută tumorile, astfel încât acesta să treacă neobservat de sistemul imunitar și să fie eliberat direct în celulele canceroase.

Platforma, denumită CAPPSID (Coordinated Activity of Prokaryote and Picornavirus for Safe Intracellular Delivery), combină tendința bacteriilor de a se orienta spre tumori cu abilitatea virusurilor de a infecta și distruge celulele canceroase. Tal Danino, profesor asociat de inginerie biomedicală la Columbia Engineering, a coordonat proiectul, în colaborare cu Charles M. Rice, expert în virusologie de la The Rockefeller University.

„Ne-am propus să îmbunătățim terapia bacteriană împotriva cancerului, permițând bacteriilor să transporte și să activeze un virus direct în interiorul celulelor tumorale, dar și să introducem mecanisme de siguranță care să limiteze răspândirea virusului în afara tumorii,” a spus Jonathan Pabón, doctorand MD/PhD la Columbia și coautor al studiului.

Cercetătorii consideră că această tehnologie, testată pe șoareci, reprezintă primul exemplu de cooperare controlată între bacterii și virusuri cu țintă tumorală.

Cum funcționează sistemul

Abordarea exploatează instinctul bacteriilor de a migra spre tumorile cu mediu sărac în oxigen și bogat în nutrienți, precum și capacitatea virusurilor de a se multiplica în celulele canceroase. „Prin combinarea ingineriei bacteriene cu virusologia sintetică, ne dorim să deschidem calea către terapii multi-organism care pot realiza mai mult decât ar putea fiecare microb separat,” a spus Zakary S. Singer, coautor și fost cercetător postdoctoral în laboratorul lui Danino.

Danino a declarat că aceasta este cea mai avansată platformă creată de echipa sa până acum.

Evitarea sistemului imunitar

Un obstacol important pentru virusurile terapeutice este reacția organismului. Dacă pacientul are anticorpi împotriva virusului, acesta poate fi neutralizat înainte să ajungă la tumoră. Echipa de la Columbia a depășit această problemă ascunzând virusul în interiorul bacteriilor.

„Bacteria acționează ca o pelerină invizibilă, mascând virusul de anticorpi și transportându-l direct acolo unde este nevoie,” a explicat Singer.

Pabón a precizat că această strategie este importantă în special pentru virusurile la care oamenii sunt deja expuși în mod obișnuit: „Sistemul nostru arată că bacteriile pot fi folosite pentru a lansa un virus oncolitic împotriva tumorilor solide chiar și la pacienții care au dezvoltat imunitate față de aceste virusuri.”

Țintirea tumorii

În această terapie, bacteriile utilizate sunt Salmonella typhimurium, care invadează în mod natural celulele canceroase și eliberează virusul în interiorul tumorii. „Am programat bacteriile să acționeze ca un cal troian: transportă ARN-ul viral în tumori și apoi se autodistrug în interiorul celulelor canceroase pentru a elibera genomul viral, care se poate răspândi apoi între celulele tumorale,” a spus Singer.

Siguranța terapiei

Un risc al terapiilor cu virusuri vii este răspândirea în afara tumorii. Pentru a controla acest lucru, echipa a modificat virusul astfel încât să nu se poată multiplica fără o moleculă furnizată doar de bacterii. Această moleculă, o protează, este disponibilă numai acolo unde se află bacteriile, adică în interiorul tumorii.

„Particulele virale capabile să se răspândească se pot forma doar în apropierea bacteriilor, care oferă mecanismul necesar pentru maturarea virusului. Acest lucru creează o dependență între cele două microorganisme,” a explicat Singer. El a adăugat că astfel de sisteme, orientate spre creșterea siguranței terapiilor vii, vor fi importante pentru aplicarea lor clinică.

Următorii pași

Publicarea acestui studiu marchează un pas înainte pentru aplicarea clinică a acestor sisteme. „Ca medic și cercetător, scopul meu este să aduc medicamentele vii în clinică. Se lucrează deja pentru a transpune această tehnologie din laborator în practică,” a declarat Pabón.

Danino, Rice, Singer și Pabón au depus o cerere de brevet (WO2024254419A2) la Oficiul pentru Brevete și Mărci din SUA pentru această lucrare.

Echipa testează acum metoda pe mai multe tipuri de tumori, în modele animale diferite, cu alte virusuri și încărcături terapeutice, având în vedere dezvoltarea unui „set de instrumente” de terapii virale care să răspundă la condiții specifice din interiorul celulelor. De asemenea, se evaluează combinarea acestei metode cu tulpini bacteriene care au demonstrat deja siguranță în studii clinice.

Jurnal: Zakary S. Singer, Jonathan Pabón, Hsinyen Huang, William Sun, Hongsheng Luo, Kailyn Rhyah Grant, Ijeoma Obi, Courtney Coker, Charles M. Rice, Tal Danino. Engineered bacteria launch and control an oncolytic virus. Nature Biomedical Engineering, 2025; DOI: 10.1038/s41551-025-01476-8

Sursa: sciencedaily.com

Primește ultimele noutăți veterinare

Abonează-te la newsletterul săptămânal Veterinarul.ro

În fiecare luni îți trimitem pe e-mail cele mai importante știri și articole din domeniul veterinar.

Mă Abonez