Genmodificerede bakterier leverer kemoterapi direkte til tumorer

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

Nu har forskere ved 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 behandlingens effektivitet, men reducerer også dosis af lægemidler, der er nødvendige for at behandle kræft, betydeligt.

Under ledelse af lektor Matthew Chang har forskere fra NUS Synthetic Biology for Clinical and Technological Innovation (SynCTI) og Synthetic Biology Translational Programme (Syn Bio TRP) på NUS Medicine identificeret en ny metode til lægemiddelafgivelse, der giver håb om at udvikle nye kliniske behandlinger til kræftpatienter. Resultaterne, der er offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, demonstrerer en ny metode til at levere kemoterapimedicin direkte til tumorsteder ved hjælp af naturlige interaktioner mellem bakterier og kræftceller.

Prodrugs involverer brugen af inaktive molekyler (prodrugs), der omdannes til aktive lægemidler i kroppen, især i tumormiljøer, ved hjælp af tumorers unikke forhold, såsom lavt iltindhold eller højt surhedsgrad, for at aktivere lægemidlet direkte på kræftstedet, samtidig med at skader på sundt væv minimeres. Nuværende prodrugstrategier har dog begrænset målspecificitet og er ofte afhængige af makromolekylære bærere, hvilket komplicerer både lægemiddeldistribution og -eliminering.

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

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

Et af de mest lovende aspekter af denne forskning er de potentielle brede anvendelser for forskellige typer kræftbehandling, da den Lactobacillus-stamme, som forskerne har identificeret, specifikt binder sig til kræftceller.

Ledende forsker Dr. Shen Haosheng, forsker ved SynCTI, udtalte: "Ved at udnytte affiniteten mellem bakterier og kræftceller sigter vi mod at revolutionere kemoterapilevering. Vi evaluerer bindingsevnen af flere mikrobielle stammer til forskellige kræftcellelinjer med det formål at udvikle et alsidigt leveringssystem, der bruger mikrobielle stammer til at målrette kemoterapeutiske lægemidler mod forskellige slimhindekræftformer såsom kolorektal, urinvejs-, mave-, oral-, lunge- og næsekræft."

"Kræftbehandling er ofte en ekstremt vanskelig prøvelse for patienter. Vores forskning repræsenterer et vigtigt 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.