Микробы в опухолях повышают эффективность химиотерапии
Международная команда исследователей из Лаборатории медицинских наук (LMS) MRC, Имперского колледжа Лондона и Кельнского университета обнаружила, что бактерии, связанные с опухолевыми тканями, синтезируют соединение, которое может влиять на развитие рака и повышать эффективность лечения.
Обычно микробы ассоциируются с кишечником или кожей, однако недавние данные показывают, что и внутри опухолей формируются особые бактериальные сообщества. Теперь специалисты изучают, как именно эти микроорганизмы воздействуют на рост раковых клеток и реакцию организма на терапию.
В работе, опубликованной в журнале Cell Systems, ученые впервые показали, что опухолеассоциированные бактерии колоректального рака вырабатывают сильнодействующий противоопухолевый метаболит. Это открывает новые перспективы для медицины – от усовершенствования существующих схем лечения до создания принципиально новых препаратов.
Для поиска активных молекул исследователи провели масштабный скрининг с использованием более чем 1100 заболеваний у модельного организма – нематоды C. elegans. В ходе работы они выявили, что бактерия E. coliвыделяет соединение под названием 2-метилизоцитрат (2-MiCit), которое усиливает действие химиопрепарата 5-фторурацила (5-FU).
Компьютерное моделирование подтвердило, что микробиом пациентов с опухолями также способен вырабатывать 2-MiCit. Для проверки полученных данных команда протестировала соединение на человеческих раковых клетках и в модели колоректального рака у плодовых мушек. В обоих случаях 2-MiCit проявил выраженные противораковые свойства, а у мушек дополнительно увеличивал продолжительность жизни.
Механизм действия оказался следующим: 2-MiCit блокирует важный митохондриальный фермент в опухолевых клетках, вызывая повреждение их ДНК и активируя процессы, тормозящие прогрессирование рака. В сочетании с 5-FU это приводит к синергетическому эффекту – клетки гибнут гораздо эффективнее, чем при использовании препаратов по отдельности. Кроме того, совместно с химиками ученые сумели модифицировать 2-MiCit, сделав его еще более активным. Синтетическая версия оказалась значительно результативнее в уничтожении раковых клеток, что делает ее перспективным кандидатом для разработки новых лекарств на основе природных микробных метаболитов.
