بكتيريا تعمل عمل المهندسين.. تكتشف الأورام وتدمرها

ووفقاً لوكالة آنا للعلوم والتكنولوجيا، فإن الأورام السرطانية ماهرة في الهروب من الاستجابة المناعية للجسم ، وهذا يجعل العلاج صعبًا. في دراسة جديدة ، قام الباحثون بهندسة وراثية لبكتيريا الأمعاء الشائعة التي تسمح لها بالبحث عن الأورام السرطانية وتدميرها من الداخل.

هناك عدة طرق يمكن أن تحيا بها الأورام عن طريق التهرب من الاستجابات المناعية. الأول هو منع الخلايا المناعية من الانخراط في الانجذاب الكيميائي ، وهي العملية التي تتعرف بها الخلايا المناعية على الورم وتهاجر إليه لتهاجمه. يتم تحريك الانجذاب الكيميائي بواسطة السيتوكينات ، وهي بروتينات صغيرة ترسل إشارات إلى الخلايا المناعية الأخرى. الكيموكينات هي مجموعة فرعية من السيتوكينات التي تحفز هجرة الخلايا المناعية.

يقوم الكيميائي CXCL16 بتجنيد الخلايا التائية ، وهي خلايا الدم البيضاء التي تساعد في مكافحة العدوى والسرطان ، لاختراق الخلايا. ثبت أن Chemokine CXCL16 ومستقبله ، CXCR6 ، يحسن البقاء على قيد الحياة لدى مرضى سرطان القولون والرئة. وتظهر الدراسات الحديثة أن CXCL16 و CXCR6 ينتجان معًا مناعة مضادة للورم. ومع ذلك ، لم يكتشف أحد طريقة لإيصال CXCL16 إلى بيئة الخلايا السرطانية.

لقد عرف العلماء لبعض الوقت أن بعض أنواع البكتيريا يمكن أن تعيش داخل الأورام. استخدمت دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة كولومبيا هذه المعرفة ودمجتها مع الهندسة الوراثية لتطوير طريقة لاستهداف وتدمير الأورام عن طريق تسخير الخلايا المناعية في الجسم.

قال الدكتور نيكولاس أربيس كبير مؤلفي الدراسة: "من خلال عقود من البحث الذي يسمح لنا بفهم كيفية إنشاء الاستجابة المناعية ، [نحن] نطور علاجات تستهدف على وجه التحديد كل خطوة من هذه الخطوات المنفصلة".

في هذه الدراسة تم إدخال سلالة بروبيوتيك معدلة هندسيًا من الإشريكية القولونية (E. coli)، وهي بكتيريا شائعة في الأمعاء البشرية. تم تصميم الإشريكية القولونية لتحتوي على دائرة تحلل متزامنة ، وهي طريقة لاستغلال القدرة الفطرية لبعض البكتيريا على مهاجمة مواقع المرض في الجسم.

عندما تدخل البكتيريا إلى الورم يتم تنشيط الدائرة، مما يؤدي إلى تفككها أو تحللها. يتيح التحلل التوصيل الموضعي المتكرر للكيموكينات التي تجذب الخلايا التائية وتعزز المناعة المضادة للأورام.

في عام 2019 ، صمم نفس الباحثين سلالة من البكتيريا غير المسببة للأمراض لتعمل كحصان طروادة وتدخل أورام الفئران لمهاجمتها من الداخل. ووجدوا أن البكتيريا المهندسة تزيل الأورام وتقلل من معدل ورم خبيث.

في هذه الدراسة، بالإضافة إلى استخدام بكتيريا مُهندَسة قام الباحثون بدمج تعبير CXCL16 مع كيموكين آخر ، CCL20. يجذب CCL20 الخلايا الليمفاوية ، وهي نوع من خلايا الدم البيضاء ، والخلايا المتغصنة ، وهي خلايا قوية مسؤولة عن بدء الاستجابة المناعية التكيفية عن طريق تقديم المستضدات إلى الخلايا المناعية الأخرى.

وجد الباحثون أن الجمع بين هذين الكيميائيين زاد من تأثيرهما العلاجي وعزز الاستجابة المناعية للورم بطريقة لم تكن متوفرة من قبل.

يقول أربيس : "من خلال إقرانها مع الكيماويات التي تحفز تسلل وتنشيط الخلايا المتغصنة ، وهي نوع من الخلايا المناعية الفطرية الهامة ، يتم تعزيز التعرف على مستضدات الورم".

أظهرت تجاربهم على الفئران أن البكتيريا المهندسة ولّدت استجابة مناعية قوية ضد الأورام المحقونة مباشرة بالبكتيريا ، والتحذير المهم هو أن البكتيريا لا تؤثر على الأنسجة السليمة.

"ما نراه هو أن البكتيريا تستعمر بيئة الورم فقط ، وهي تصل فقط إلى النصاب القانوني الكافي لإحداث تحلل في الورم ، لذلك لا يمكننا اكتشاف البكتيريا في الأعضاء السليمة الأخرى ،" وفقاً لأربيس.

يواصل الباحثون تحسين أسلوبهم بهدف استخدامه في التجارب السريرية البشرية.

تم نشر هذه الدراسة في مجلة Science Advances.