Бактерія-збудник черевного тифу приховала від імунітету вірус всередині себе. Це допомогло побороти рак у мишей

Бактерію сальмонелу, яка є збудником черевного тифу, запропонували використовувати для доставки в пухлини вірусу, що знищуватиме ракові клітини. У дослідженні на мишах такий підхід посприяв розмноженню вірусу всередині пухлин і зменшенню самих пухлин. З його допомогою лікарі зможуть боротися зі стійкими до хіміє- й імунотерапії видами раку й у людей. Дослідження опублікували в журналі Nature Biomedical Engineering.

Бактерія Salmonella typhimurium, яку використали для доставки вірусу в пухлини, під сканувальним електронним мікроскопом. Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH

Чому для боротьби з раком використали бактерії та віруси?

Однією з причин того, чому імунна система не може боротися з раком самостійно, є те, що пухлини створюють навколо себе середовище, яке або приховує їх від імунних клітин, або є токсичним для цих клітин. Обійти цей захист пухлин можуть бактерії, колонії яких ростуть у різних типах клітин: наприклад, стафілококи активно ростуть на поверхні шкіри, а сальмонела — всередині клітин кишківника.

Додатково для боротьби з раком зараз застосовують віруси, які можуть заражати ракові клітини, або активуючи імунну відповідь організму на них, або одразу знищуючи ці клітини. Якщо віруси здатні знищувати самі ракові клітини, їх називають онколітичними. Однак імунна система людини здатна розпізнавати та знищувати віруси, тож вони можуть так і не досягнути пухлин, де зможуть діяти. Тому науковці Рокфеллерівського та Колумбійського університетів вирішили використати бактерію сальмонелу як носія для онколітичних вірусів.

Як спільна робота бактерій і вірусів перемогла рак у мишей?

Для дослідження науковці обрали бактерію Salmonella typhimurium, яка спричиняє гостру кишкову інфекцію, звану черевним тифом. Ця бактерія пристосована до життя та розмноження в середовищі пухлин, яке багате на поживні речовини та бідне на кисень, тож в організмі оселяється саме в такому середовищі. Дослідники модифікували її так, щоб після потрапляння до пухлин бактерія руйнувалася, вивільняючи зсередини себе частинки сенекавірусу. Цей вірус є онколітичним і спрямований на пухлини, які походять з клітин нервової та ендокринної систем.

Дію цієї бактеріально-вірусної системи, названої CAPPSID, науковці перевіряли на мишах з нормальною імунною системою та підшкірними метастазами дрібноклітинного раку легенів. Як виявилося, сальмонела допомогла сенекавірусу успішно уникнути нейтралізуючих антитіл, які виробляла імунна система мишей. За 40 днів після введення в пухлини CAPPSID, науковці спостерігали повне припинення їх росту та знищення. Завдяки цьому 100 відсотків мишей, яких лікували CAPPSID, дожили до кінця дослідження, тоді як миші з контрольної групи померли через рак.

Поширення вірусу з пухлин, у які його ввели (зліва), до пухлин на іншому боці тіла (справа). Пухлини з обох боків вірусу вдалося знищити. Singer et al. / Nature Biomedical Engineering, 2025

Крім цього, у мишей, яких лікували поєднанням вірусів і бактерій, зникли також ті пухлини, у які науковці не вводили систему CAPPSID. Це свідчить про те, що ця система може поширюватися в організмі, досягаючи тих пухлин, які не вдається виявити одразу. Щоб запобігти руйнуванню здорових клітин, науковці змінили геном вірусу, зробивши його залежним від бактерії-носія, яка не розмножувалася за межами пухлин.

Як застосовуватимуть систему CAPPSID?

Поєднання сальмонели та сенекавірусу виявилося ефективнішим у боротьбі з раком, ніж використання цих збудників окремо. Оскільки науковці розробили надійну систему, яка не дає цим збудникам нашкодити здоровим клітинам, технологію CAPPSID сподіваються якнайшвидше випробувати на людях і ввести в клінічну практику лікування раку. Також дослідники працюють над розробкою подібних систем для інших видів раку з використанням бактерій та онколітичних вірусів, які вже схвалені до використання в медицині.

Як збудники хвороб допомагають боротися з раком

🦠 Раніше сальмонелу запропонували використовувати для боротьби з раковими пухлинами в кишківнику, адже з’ясували, що вона зустрічається у них частіше, ніж у здорових клітинах.

😷 Змусити імунну систему боротися з раком зміг коронавірус — він активував нетипові імунні клітини, які здатні обходити захист пухлин і знищувати їх.

📖 Про хорватську науковицю, яка за допомогою онколітичного вірусу змогла побороти рецидив раку молочної залози, ми розповідали в матеріалі «Сам собі піддослідний».