Ένα βακτήριο από βάτραχο καταπολεμά τον καρκίνο – Νέα ελπίδα για μικροβιακή θεραπεία

Ένα βακτήριο που απομονώθηκε από το έντερο ενός ιαπωνικού βατράχου κατάφερε να εξαφανίσει όγκους σε ποντίκια σε μια νέα μελέτη, ανοίγοντας έναν διαφορετικό δρόμο στην αναζήτηση θεραπειών κατά του καρκίνου. Το βακτήριο Ewingella americana δεν δρα μόνο καταστρέφοντας απευθείας τα καρκινικά κύτταρα, αλλά φαίνεται ότι ενεργοποιεί ταυτόχρονα το ανοσοποιητικό σύστημα ώστε να επιτεθεί στον όγκο.

Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Gut Microbes, εξετάζει μια νέα προσέγγιση στην ογκολογία: τη χρήση φυσικών μικροοργανισμών ως «όπλων» εναντίον του καρκίνου. Οι επιστήμονες αναζήτησαν βακτήρια όχι από τον ανθρώπινο οργανισμό, αλλά από το μικροβίωμα αμφίβιων και ερπετών, ένα μέχρι σήμερα ελάχιστα εξερευνημένο πεδίο. Οι ερευνητές θεωρούν ότι η τεράστια ποικιλία μικροοργανισμών που ζουν σε διαφορετικά είδη ζώων μπορεί να κρύβει νέες ουσίες και μηχανισμούς που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στην ιατρική.

Αναζήτηση νέων «αντικαρκινικών» μικροβίων στη φύση

Το ανθρώπινο έντερο φιλοξενεί τρισεκατομμύρια μικρόβια που επηρεάζουν την πέψη, τον μεταβολισμό και τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ότι η σύνθεση του μικροβιώματος μπορεί να επηρεάζει και την πορεία του καρκίνου, αλλά και την αποτελεσματικότητα ορισμένων θεραπειών. Μέχρι σήμερα, ωστόσο, η έρευνα είχε επικεντρωθεί κυρίως σε βακτήρια που βρίσκονται στον άνθρωπο. Η νέα μελέτη στράφηκε σε οργανισμούς με διαφορετική εξελικτική ιστορία: τον ιαπωνικό δενδρόβιο βάτραχο, έναν ιαπωνικό τρίτωνα και μια σαύρα. Από τα έντερα αυτών των ζώων οι επιστήμονες απομόνωσαν συνολικά 45 διαφορετικά βακτηριακά στελέχη. Μετά από αρχικούς ελέγχους ασφάλειας, εννέα από αυτά επιλέχθηκαν για πιο λεπτομερή μελέτη της αντικαρκινικής τους δράσης. Τα βακτήρια δοκιμάστηκαν σε ποντίκια με καρκίνο του παχέος εντέρου. Οι ερευνητές χορήγησαν μία μόνο δόση των μικροοργανισμών μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και παρακολούθησαν την εξέλιξη των όγκων.

Το Ewingella americana ξεχώρισε από τα υπόλοιπα

Ανάμεσα στα βακτήρια που εξετάστηκαν, το Ewingella americana παρουσίασε τη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα. Σε αντίθεση με άλλα στελέχη που απλώς επιβράδυναν την ανάπτυξη των όγκων, το συγκεκριμένο βακτήριο οδήγησε σε πλήρη εξαφάνιση των όγκων στα ποντίκια που το έλαβαν. Μάλιστα, όταν οι ερευνητές εξέθεσαν ξανά τα ζώα σε καρκινικά κύτταρα αρκετές εβδομάδες αργότερα, αυτά δεν ανέπτυξαν νέους όγκους. Το εύρημα αυτό δείχνει ότι η θεραπεία πιθανώς δημιούργησε μια μορφή «ανοσολογικής μνήμης», εκπαιδεύοντας το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει και να αντιμετωπίζει ξανά τα καρκινικά κύτταρα.

Οι επιστήμονες συνέκριναν την αποτελεσματικότητα του βακτηρίου με δύο καθιερωμένες αντικαρκινικές θεραπείες: ένα φάρμακο ανοσοθεραπείας που μπλοκάρει το PD-L1 και τη δοξορουβικίνη, ένα γνωστό χημειοθεραπευτικό φάρμακο. Στο συγκεκριμένο μοντέλο πειραμάτων, το Ewingella americana είχε καλύτερα αποτελέσματα, καθώς οδήγησε σε πλήρη υποχώρηση των όγκων σε όλα τα ζώα που έλαβαν θεραπεία, ενώ οι συμβατικές θεραπείες κυρίως περιόρισαν την ανάπτυξή τους.

Διπλή επίθεση: καταστροφή όγκων και ενεργοποίηση άμυνας

Οι ερευνητές προσπάθησαν στη συνέχεια να καταλάβουν πώς λειτουργεί το βακτήριο. Ανακάλυψαν ότι το Ewingella americana έχει την ικανότητα να εντοπίζει και να συγκεντρώνεται μέσα στους όγκους. Οι συμπαγείς όγκοι έχουν συχνά περιοχές με χαμηλά επίπεδα οξυγόνου, ένα περιβάλλον που μπορεί να ευνοεί την ανάπτυξη συγκεκριμένων βακτηρίων. Το συγκεκριμένο μικρόβιο φαίνεται ότι εκμεταλλεύεται αυτή την ιδιότητα και εγκαθίσταται κυρίως στον καρκινικό ιστό, αφήνοντας σε μεγάλο βαθμό ανεπηρέαστα τα υγιή όργανα. 

Μόλις βρεθεί μέσα στον όγκο, το βακτήριο μπορεί να προκαλέσει άμεση καταστροφή καρκινικών κυττάρων. Παράλληλα, ενεργοποιεί την άμυνα του οργανισμού, κινητοποιώντας κύτταρα του ανοσοποιητικού, όπως τα Τ λεμφοκύτταρα, τα Β λεμφοκύτταρα και τα ουδετερόφιλα. Η ενεργοποίηση αυτή οδηγεί στην παραγωγή ουσιών που ενισχύουν τη φλεγμονώδη αντίδραση εναντίον του όγκου και βοηθούν στην εξόντωση περισσότερων καρκινικών κυττάρων. Με απλά λόγια, το βακτήριο φαίνεται να λειτουργεί σαν ένας «οδηγός» που μεταφέρει την επίθεση ακριβώς εκεί όπου χρειάζεται, ενώ ταυτόχρονα δίνει σήμα στο ανοσοποιητικό σύστημα να συμμετάσχει στη μάχη.

Το ζήτημα της ασφάλειας

Ένα από τα σημαντικότερα ζητήματα στη χρήση βακτηρίων ως θεραπείας είναι η ασφάλεια. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν σειρά εξετάσεων για να διαπιστώσουν αν το Ewingella americana προκαλεί βλάβες στον οργανισμό. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα ποντίκια δεν εμφάνισαν σημαντικές αλλαγές στο αίμα, στη λειτουργία του ήπατος ή των νεφρών, ούτε βλάβες σε ζωτικά όργανα. Επιπλέον, το βακτήριο απομακρύνθηκε γρήγορα από την κυκλοφορία του αίματος και δεν παρέμενε σε υγιείς ιστούς.

Προοπτικές της έρευνας

Η μελέτη ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο στην έρευνα για τον καρκίνο. Αντί οι επιστήμονες να αναζητούν μόνο νέα χημικά φάρμακα, στρέφονται πλέον και στη βιοποικιλότητα της φύσης για φυσικούς μικροοργανισμούς που μπορεί να διαθέτουν μοναδικές θεραπευτικές ιδιότητες. Το Ewingella americana αποτελεί ένα πρώτο παράδειγμα αυτής της νέας προσέγγισης: τη μετατροπή ενός μικροβίου από το έντερο ενός ζώου σε πιθανό σύμμαχο στη μάχη κατά του καρκίνου.