Kurbağa Bağırsağında Bulunan Bir Bakteri, Tek Dozla Farelerdeki Kanser Tümörlerini Ortadan Kaldırıyor
Japon ağaç kurbağalarının bağırsaklarından elde edilen bir bakteri, intravenöz olarak uygulandığında “oldukça güçlü” tümör öldürme yeteneği sergileyerek mevcut standart tedavilerden daha iyi performans gösterdi ve kanser tedavisinde tamamen yeni bir yaklaşımın önünü açtı.
Japonya İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki (JAIST) araştırmacılar, amfibi ve sürüngenlerin bağırsak mikroplarına çeşitli nedenlerle büyük ilgi duymuşlardı: Bu vahşi hayvan türlerinde kendiliğinden oluşan tümörler çok nadirdir ve ortaya çıktıklarında genellikle kirleticiler veya laboratuvar koşullarıyla bağlantılıdır.
Başka bir deyişle, doğrudan dış çevresel faktörlerle ilişkilidir. Buna ek olarak, bu hayvanlar boyutlarına göre uzun ömürlüdür ve doğal olarak aşırı hücresel strese (metamorfoz, rejenerasyon gibi) dayanırlar ve normalde kanser riskini azaltmak yerine artıracak faktörler olarak kabul edilen patojen açısından zengin ortamlarda yaşarlar.
Araştırmacılar, kansere karşı görünen korumalarının bir kısmının sadece hücrelerin kendisinden değil, mikroplardan da kaynaklanabileceğinden şüpheleniyorlardı. Ekip, ağaç kurbağalarından, Japon ateş karınlı semenderlerinden ( Cynops pyrrhogaster ) ve Japon çimen kertenkelelerinden ( Takydromus tachydromoides ) 45 bakteri türü izole etti ve yoğun tarama sonucunda tümör karşıtı etkiler gösteren dokuz mikrop belirlendi; ağaç kurbağalarından elde edilen Ewingella americana en güçlü yanıtı gösterdi.
Araştırmacılar, ” Ewingella americana, fakültatif anaerobik bakterilere özgü seçici tümör hedefleme yeteneğiyle dikkat çekici derecede güçlü sitotoksik aktivite sergiledi ” diye belirtti. “Mekanistik araştırmalar, E. americana’nın çift etkili bir mekanizma aracılığıyla işlev gördüğünü ortaya koydu: doğrudan tümör hücresi öldürme ve konakçı bağışıklığının güçlü bir şekilde aktive edilmesi, bu da T hücresi, nötrofil ve B hücresi aracılı tümör saldırısını artırıyor. E. americana ile tedavi , tümör gerileme çalışmalarında anti-PD-L1 antikoru ve doksorubisin de dahil olmak üzere standart tedavilerden önemli ölçüde daha iyi sonuçlar verdi.”
Ekip, kolon kanseri olan farelere damar yoluyla tek doz E. americana uyguladı ve tedavi edilen tüm hayvanlarda tümörler tamamen ortadan kalktı. Dahası, yanıt sadece hızlı olmakla kalmadı, aynı zamanda sürekli koruma sağladığı da görüldü. Fareler daha sonra kanser hücrelerine tekrar maruz bırakıldığında, hiçbirinde yeni tümör gelişmedi; bu da tedavinin uzun süreli bağışıklık hafızasını tetiklediğini gösteriyor.
Bilim insanları kısa süre sonra bu bakterinin tümörleri tamamen ortadan kaldırmada neden bu kadar başarılı olduğunu keşfettiler. E. americana, kanser hücrelerini alt etmek için iki aşamalı bir mekanizmaya sahip: Birincisi, katı tümörlerin içindeki düşük oksijenli ortama doğal bir yatkınlığı var, bu nedenle sadece 24 saat içinde sayısını yaklaşık 3.000 katına çıkarıyor, ancak aynı zamanda diğer sağlıklı organları veya dokuları etkilemek için de yayılmıyor. İkincisi, tümörün içinde salgıladığı toksinler sayesinde doğrudan tümörü öldürebiliyor.
Aynı zamanda, bakteriyel istila doğal bir bağışıklık tepkisini tetikledi ve tümörler kısa sürede bağışıklık hücreleriyle -özellikle nötrofiller, T ve B hücreleriyle- dolup taştı; ayrıca inflamatuar sinyal moleküllerinde de artışlar gözlendi. Bu birleşik etki, hem yabancı bağırsak bakterisinin doğrudan etkisiyle hem de konağın kendi bağışıklık sistemi tarafından yönlendirilen yaygın tümör hücresi ölümüne yol açtı.
Ekip, “Bu bulgular, alt omurgalıların bağırsak mikrobiyomlarının olağanüstü terapötik potansiyele sahip çok sayıda tanımlanmamış bakteri türü barındırdığını göstermektedir” diye yazdı. “Çalışmamız, doğal olarak oluşan, patojenik olmayan bakteriyel terapötiklerin geliştirilmesi için bir temel oluşturmakta ve kanser tedavi stratejilerini ilerletmede mikrobiyal biyoçeşitliliğin kritik öneminin altını çizmektedir.”
Daha da önemlisi, bu mekanizmanın tümöre özgü olduğu ve E. americana’nın yalnızca tümör ortamına yapıştığı görülüyor. Araştırmacılar, bu seçiciliğin tümörlere özgü faktörlerin bir kombinasyonundan kaynaklandığına inanıyor: yetersiz oksijen (hipoksi), sızıntılı kan damarları, değişmiş metabolizma ve yerel olarak baskılanmış bağışıklık savunmaları; bu faktörler bakteri kolonisinin en yıkıcı olduğu yerde gelişmesine olanak tanıyor.
Ancak kapsamlı testler, E. americana’nın kan dolaşımından hızla temizlendiğini, 24 saat içinde tespit edilemez hale geldiğini ve yalnızca 72 saat içinde düzelen kısa süreli iltihaplanma etkilerine neden olduğunu gösterdi . İki aylık gözlem süresi boyunca, tedavi edilen farelerde organ hasarı veya kronik toksisite belirtisi görülmedi. Daha da önemlisi, bakteri antibiyotiklere de duyarlıydı; bu da tedavi sonrasında sorunlar ortaya çıkarsa müdahale seçenekleri sunuyordu.
Araştırmacılar , “Fare modelleri üzerinde yapılan kapsamlı güvenlik değerlendirmeleri, bağırsaktan elde edilen E. americana suşunun minimal patojenite gösterdiğini ve terapötik olarak etkili dozlarda önemli bir yan etki yaratmadığını, bunun da genetik olarak değiştirilmiş bakteriyel terapötiklerle karşılaştırıldığında olumlu bir sonuç olduğunu ortaya koymuştur” diye ekledi.
Elbette, bu bulgular öncül ve deneysel nitelikte olup fareler üzerinde yapılmıştır. İnsan ve fare tümörleri, birçok ortak gen de dahil olmak üzere, birçok aynı moleküler belirteci paylaşırken, doğal bağışıklık tepkilerimiz ve genel olarak bağışıklık sistemlerimiz de dahil olmak üzere farklılıklar mevcuttur. Bununla birlikte, doğal bakterileri kullanan ve tümörleri tamamen ortadan kaldırma potansiyeline sahip yeni bir kanser tedavisi için umut vadeden yeni bir yol sunmaktadır.
Araştırmacılar şimdi bunun meme kanseri, pankreas kanseri, melanom ve diğer kötü huylu tümörlerdeki etkinliğini inceleyecek ve uygulama ve dozaj yöntemlerini iyileştirecekler. Ayrıca bunun mevcut immünoterapi ve kemoterapi tedavilerinin yanında tamamlayıcı bir terapi olarak nasıl işleyebileceğini de görmek istiyorlar.
Araştırmacılar, ” E. americana’nın güçlü, doğal kaynaklı bir antikanser ajanı olarak başarılı bir şekilde tanımlanması, mikrobiyom kaynaklı bakteriyel terapötikler için bir kavram kanıtı oluşturmakta ve yeni bir kanser tedavisi sınıfının geliştirilmesi için bir temel sağlamaktadır” sonucuna vardılar. “Bu keşifler, nihayetinde hassas onkolojide dönüştürücü ilerlemelere yol açabilir ve tedaviye dirençli kanserleri olan hastalar için yeni bir umut sunabilir.”
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Kurbağa Bağırsağında Bulunan Bir Bakteri, Tek Dozla Farelerdeki Kanser Tümörlerini Ortadan Kaldırıyor
Yaşlanmaya Bağlı İşitme Kaybına Karşı Korunmanın Şaşırtıcı Bir Yolu Keşfedildi
/Kurbağa Bağırsağında Bulunan Bir Bakteri, Tek Dozla Farelerdeki Kanser Tümörlerini Ortadan Kaldırıyor/