Genetisk manipulerede bakterier leverer kemoterapi direkte til tumorer

Traditionel kemoterapi udgør ofte betydelige udfordringer, herunder alvorlige bivirkninger, skader på sundt væv og begrænset effektivitet.

Nu har forskere fra National University of Singapores Yong Loo Lin School of Medicine (NUS Medicine) udviklet en revolutionerende tilgang til kræftbehandling - et mere målrettet, effektivt og mindre giftigt alternativ til traditionel kemoterapi. Denne nye tilgang forbedrer ikke kun effektiviteten af behandlingen, men reducerer også betydeligt den nødvendige dosis af lægemidler til behandling af kræft.

Anført af lektor Matthew Chang har forskere fra NUS Synthetic Biology for Clinical and Technological Innovation (SynCTI) og Synthetic Biology Translational Program (Syn Bio TRP) ved NUS Medicin identificeret en ny metode til levering af lægemidler, der giver håb om at udvikle nye kliniske lægemidler. Behandlinger til patienter med kræft. Resultaterne, offentliggjort i Nature Communications, demonstrerer en ny metode til at levere kemoterapimedicin direkte til tumorsteder ved hjælp af naturlige interaktioner mellem bakterier og kræftceller.

Profarmakologi involverer brugen af inaktive molekyler (prodrugs), der omdannes til aktive lægemidler i kroppen, især i tumormiljøer, på grund af tumorers unikke tilstande, såsom lave iltniveauer eller høj surhedsgrad, for at aktivere lægemidlet direkte på kræftstedet, hvilket minimerer skader på sundt væv. De nuværende prodrug-strategier har imidlertid begrænset målspecificitet og er ofte afhængige af makromolekylære bærere, hvilket komplicerer både lægemiddeldistribution og clearance.

For at overvinde disse begrænsninger har forskere ved NUS Medicine udviklet en prodrug-leveringsmetode, der bruger en commensal Lactobacillus-stamme, der specifikt binder til kræftceller gennem et overflademolekyle kaldet heparansulfat. Disse genetisk modificerede bakterier bærer et prodrug, der omdannes til kemoterapilægemidlet SN-38 direkte på tumorstedet.

I prækliniske modeller af nasopharyngeal cancer lokaliserede genetisk modificerede bakterier sig direkte til tumoren og frigav et kemoterapilægemiddel direkte på kræftstedet, hvilket reducerede tumorvæksten med 67 % og øgede effektiviteten af kemoterapilægemidlet med 54 %.

Et af de mest lovende aspekter af denne forskning er de potentielle brede anvendelser for forskellige typer kræftterapi, da stammen af Lactobacillus identificeret af forskerne specifikt binder til kræftceller.

Lead forsker Dr. Shen Haosheng, en postdoc ved SynCTI, sagde: "Ved at udnytte affiniteten mellem bakterier og kræftceller sigter vi mod at revolutionere levering af kemoterapi. Vi vurderer bindingsaffiniteten af flere mikrobielle stammer til forskellige cancercellelinjer med det formål at udvikle et universelt leveringssystem, der bruger mikrobielle stammer til at målrette kemoterapi-lægemidler mod forskellige slimhindekræftformer såsom tyktarms-, urin-, mave-, oral-, lunge- og næsekræft."

"Kræftbehandling er ofte en ekstremt vanskelig oplevelse for patienter. Vores forskning repræsenterer et væsentligt skridt i retning af at udvikle en mere målrettet og mindre giftig tilgang til bekæmpelse af kræft. Vi håber, at dette kan bane vejen for behandlinger, der er både skånsomme og effektive, " tilføjede lektor Chang, formand for Institut for Medicin og direktør for SynCTI og NUS Medicine Syn Bio TRP.