Terapia batterica per curare il cancro

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Il cancro al polmone è il cancro più mortale negli Stati Uniti e in tutto il mondo. Molte delle terapie attualmente disponibili si sono rivelate inefficaci, lasciando ai pazienti pochissime opzioni.

Una nuova promettente strategia per curare il cancro è stata la terapia batterica, ma mentre questa modalità di trattamento è passata rapidamente dagli esperimenti di laboratorio agli studi clinici negli ultimi cinque anni, il trattamento più efficace per alcuni tipi di cancro potrebbe essere in combinazione con altri farmaci.

Il cancro al polmone è il cancro più mortale negli Stati Uniti e in tutto il mondo. Molte delle terapie attualmente disponibili si sono rivelate inefficaci, lasciando ai pazienti pochissime opzioni.

Questo nuovo approccio è stato in grado di caratterizzare rapidamente le terapie batteriche e di integrarle con successo con le attuali terapie mirate per il cancro del polmone.

“Prevediamo un’espansione rapida e selettiva della nostra pipeline per migliorare l’efficacia e la sicurezza del trattamento per i tumori solidi”, ha affermato il primo autore Dhruba Deb, ricercatore associato che studia l’effetto delle tossine batteriche sul cancro del polmone nel laboratorio del professor Tal Danino in ingegneria biomedica. , “Come persona che ha perso i propri cari a causa del cancro, mi piacerebbe vedere questa strategia passare dalla panchina al capezzale in futuro.”

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Meccanismi di azione batterica nel trattamento del cancro I
ceppi vivi di streptococchi e clostridi sono stati i primi ceppi ad essere utilizzati per le sperimentazioni nel trattamento del cancro. Una varietà di tecniche può essere utilizzata sui batteri per ottenere la terapia del tumore [10]. È stato dimostrato che i batteri appartenenti al genere Pseudomonas, Caulobacter, Listeria, Proteus, Bifidobacteria e Salmonellae, tra molti altri, hanno la capacità di distruggere i tumori attraverso diversi meccanismi.

Alcuni dei meccanismi implicano l’uso della loro tossicità batterica, la produzione di costituenti immunoterapici, la produzione di enzimi, la produzione di biofilm, la produzione di batteriocine, la capacità di eseguire l’interferenza dell’RNA e la scissione del profarmaco [11]. Queste specie batteriche sono state anche testate per il loro effetto terapeutico nel cancro in modelli animali [12, 13]; tuttavia, è necessario lavorare di più affinché le prove possano essere eseguite su esseri umani con diversi tumori maligni.

I batteri come operatori antitumorali attraverso una risposta immunitaria
scatenante È stato dimostrato che i batteri inducono una risposta immunitaria che attiva tipi specifici di cellule immunitarie dell’ospite che riconoscono le cellule tumorali come antigeni e le distruggono. Ciò include l’attivazione dei linfociti T e delle citochine [14].

Attivazione delle citochine
Esistono microbi come la Salmonella typhimurium che sono in grado di attivare le citochine. Raggiungono questo obiettivo attivando i percorsi che aumentano la produzione di citochine come IL-1β, TNF-α e Il-18. La produzione di queste citochine in abbondanza provoca la distruzione del tumore poiché le interleuchine sono quelle che contribuiscono maggiormente alla lotta contro i patogeni [15, 16].

Attivazione dei linfociti delle cellule T
Escherichia coli (E. coli) ha dimostrato di avere la capacità di produrre linfociti T che sono molto importanti nella distruzione dei tumori [17]. E. coli stimola e attiva la produzione di CD8+T che ha dimostrato di avere la capacità di distruggere i tumori dopo l’infezione batterica [17]. E. coli stimola anche la produzione di cellule T CD4+ che aiutano anche nell’attività antitumorale [17]. Questi linfociti a cellule T hanno anche la capacità di sradicare il cancro del colon e ciò è stato confermato da uno studio su topi con infezione grave che ha mostrato una riduzione del cancro dopo la somministrazione di linfociti a cellule T [18].

Attivazione della necrosi
tumorale Il fattore di necrosi tumorale (TN-α) contribuisce alla formazione del drenaggio nei tumori. Il batterio è in grado di stimolare la produzione del fattore di necrosi tumorale, che è stato segnalato con Salmonella enterica serovar Typhimurium [19]. Il meccanismo in cui funziona codifica anche per la produzione dei granulociti neutrofili. I neutrofili favoriscono la migrazione dei batteri verso il sito di infezione, che è il tumore [19]. Gli studi hanno rivelato che l’aumento dei neutrofili dell’ospite decide la vittoria del trattamento del tumore mediato da batteri; quindi, la rimozione totale dei tumori riconosciuti è ottenibile con la stima in espansione della necrosi [19].

link di riferimento: https://www.hindawi.com/journals/emi/2022/8127137/#introduction

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Il team ha utilizzato il sequenziamento dell’RNA per scoprire come le cellule tumorali rispondevano ai batteri a livello cellulare e molecolare. Hanno costruito un’ipotesi su quali percorsi molecolari delle cellule tumorali stavano aiutando le cellule a essere resistenti alla terapia batterica. Per testare la loro ipotesi, i ricercatori hanno bloccato questi percorsi con gli attuali farmaci antitumorali e hanno dimostrato che la combinazione dei farmaci con le tossine batteriche è più efficace nell’eliminare le cellule tumorali del polmone. Hanno convalidato la combinazione della terapia batterica con un inibitore dell’AKT come esempio nei modelli murini di cancro ai polmoni.

“Questo nuovo studio descrive un’entusiasmante pipeline di sviluppo di farmaci che è stata precedentemente inesplorata nel cancro del polmone: l’uso di tossine derivate da batteri”, ha affermato Upal Basu Roy, direttore esecutivo della ricerca, LUNGevity Foundation, Stati Uniti. “I dati preclinici presentati nel manoscritto forniscono una forte motivazione per continuare la ricerca in questo settore, aprendo così la possibilità di nuove opzioni terapeutiche per i pazienti con diagnosi di questa malattia letale”.

Deb prevede di espandere la sua strategia a studi più ampi su modelli preclinici di tumori polmonari difficili da trattare e collaborare con i medici per dare una spinta alla traduzione clinica.

Ulteriori informazioni:  Dhruba Deb et al, Progettazione di una terapia di combinazione per terapie batteriche ingegnerizzate nel carcinoma polmonare non a piccole cellule,  Scientific Reports  (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-26105-1

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