Proiectul, dezvoltat sub coordonarea profesorilor Brian Ingalls și Pu Chen, se bazează pe bacteria Clostridium sporogenes, o prezență obișnuită în sol care prosperă în absența oxigenului.
Cum funcționează atacul bacterian
Principiul de bază al acestei abordări este exploatarea mediului specific din interiorul tumorilor solide. Centrul acestora, alcătuit din celule moarte și lipsite de oxigen, oferă condițiile ideale pentru înmulțirea bacteriei. Cercetătorii au descoperit că sporii bacterieni pot pătrunde în tumoră, găsind un mediu bogat în nutrienți, dar sărac în oxigen.
Conform specialiștilor, bacteria, odată instalată, atacă tumora, ajutând la eliminarea acesteia din organism. Cu toate acestea, pe măsură ce bacteria se răspândește, ajunge în straturile exterioare ale tumorii, unde intră în contact cu oxigenul, ceea ce îi provoacă moartea. Aceasta a reprezentat o provocare majoră în dezvoltarea tratamentului.
Adaptarea genetică pentru succes
Pentru a depăși această problemă, cercetătorii au apelat la modificări genetice. Ei au introdus în Clostridium sporogenes gena unei bacterii înrudite, tolerantă la oxigen. Astfel, microorganismul modificat poate supraviețui și în regiunile periferice ale tumorii, extinzând raza de acțiune a tratamentului.
În plus, pentru a controla răspândirea bacteriei și a preveni efectele nedorite, cercetătorii au implementat un mecanism numit „quorum sensing”. Acesta se bazează pe semnale chimice eliberate de bacterii. Gena de toleranță la oxigen este activată doar când numărul de bacterii din tumoră este suficient de mare, prevenind astfel proliferarea bacteriei în fluxul sanguin.
Urmează testele clinice
Eforturile echipei s-au concentrat pe crearea unui sistem controlat și eficient. „Am construit ceva asemănător unui circuit electric, dar din fragmente de ADN”, a explicat profesorul Brian Ingalls. „Dacă sunt asamblate corect, formează un sistem previzibil.”
Următorul pas în dezvoltarea acestui tratament inovator constă în combinarea genei de toleranță la oxigen cu sistemul „quorum sensing” într-o singură bacterie. Această variantă optimizată va fi testată pe tumori în cadrul studiilor preclinice, marcând un pas important spre potențialele aplicații clinice.
