نابودی تومورهای سرطانی با کمک باکتریهای روده
تاریخ انتشار: ۲۳ اسفند ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۳۳۱۲۳۰
پژوهش جدیدی که در «دانشگاه کلمبیا» (Columbia University) انجام شده، نشان میدهد که میتوان یک باکتری معمولی روده را مهندسی ژنتیکی کرد تا بتواند تومورهای سرطانی را پیدا کند و از بین ببرد.
روشهای بسیاری وجود دارند که تومورها به وسیله آنها میتوانند از واکنشهای ایمنی بدن فرار کنند و زنده بمانند. یکی از این روشها، جلوگیری از درگیر شدن سلولهای ایمنی در فرآیند «کموتاکسی» (Chemotaxis) است که در آن سلولهای ایمنی، تومور را شناسایی میکنند و به سمت آن میروند تا حمله کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
کموتاکسی توسط پروتئینهای کوچکی موسوم به سیتوکینها هدایت میشود که به سایر سلولهای ایمنی سیگنال میدهند. کموکینها زیرمجموعهای از سیتوکینها هستند که به انتقال سلولهای ایمنی کمک میکنند.
کموکین موسوم به «CXCL ۱۶»، سلولهای T را که به گلبولهای سفید برای مبارزه با عفونت و سرطان کمک میکنند، برای نفوذ به سلولها به کار میگیرد. این موضوع نشان داده شده که CXCL ۱۶ و گیرنده آن موسوم به «CXCR ۶»، میزان بقا را در بیماران مبتلا به سرطان روده بزرگ و ریه بهبود میبخشند.
پژوهشهای اخیر نشان میدهند که CXCL ۱۶ و CXCR ۶ به همراه یکدیگر، ایمنی ضد تومور را ایجاد میکنند. با وجود این، هیچ کس روشی را برای انتقال CXCL ۱۶ به محیط سلولی تومور کشف نکرده است.
دانشمندان مدتی است که میدانند برخی از گونههای باکتری میتوانند درون تومورها زنده بمانند. پژوهشگران دانشگاه کلمبیا از این دانش استفاده کرده و آن را با مهندسی ژنتیک ترکیب کردهاند تا باکتریها بتوانند سلولهای ایمنی بدن را برای هدف قرار دادن و از بین بردن تومورها به کار بگیرند.
نیکلاس آرپایس، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما در دههها پژوهش برای درک چگونگی ایجاد شدن یک واکنش ایمنی، برای توسعه درمانهایی تلاش کردهایم که هر یک از آن مراحل مجزا را به طور ویژه هدف قرار میدهند.
موضوع مهم در این پژوهش، معرفی یک سویه پروبیوتیکی مهندسیشده از باکتری اشریشیا کلی بود که در روده انسان رایج است. اشریشیا کلی طوری مهندسی شد که حاوی یک مدار کافت هماهنگشده باشد. این راهی برای بهرهبرداری از توانایی ذاتی برخی باکتریها به منظور حمله به مکانهای بیماری در بدن است. کافت به تخریب یک یاخته در اثر از بین رفتن غشای بیرونی آن گفته میشود.
هنگامی که باکتریها به تومور وارد میشوند، مدار فعال میشود و به از هم پاشیدن یا کافت آنها میانجامد. کافت، تحویل موضعی مکرر کموکینها را امکانپذیر میسازد که سلولهای T را جذب میکنند و ایمنی ضد تومور را افزایش میدهند.
این گروه پژوهشی در سال ۲۰۱۹، یک سویه از باکتریهای غیر بیماریزا را مهندسی کردند تا مانند اسب تروا عمل کنند و به تومورهای موش وارد شوند تا از درون به آنها حمله کنند. آنها دریافتند که باکتریهای مهندسیشده، تومورها را پاکسازی میکنند و میزان متاستاز تومور را کاهش میدهند.
پژوهشگران در این پروژه علاوه بر به کار بردن یک باکتری مهندسیشده، بیان CXCL ۱۶ را با یک کموکین دیگر به نام «CCL ۲۰» ترکیب کردند. کموکین CCL ۲۰، لنفوسیتها را جذب میکند. لنفوسیتها، سلولهایی قوی هستند که مسئولیت آغاز کردن واکنش ایمنی تطبیقی را با ارائه آنتیژن به سایر سلولهای ایمنی بر عهده دارند.
پژوهشگران دریافتند که ترکیب این دو کموکین، اثر درمانی آنها را افزایش میدهد و واکنش ایمنی نسبت به تومور را به گونهای تقویت میکند که پیشتر در دسترس نبوده است.
آرپایس گفت: با جفت شدن یک نوع سلول ایمنی ذاتی حیاتی با کموکینهایی که باعث نفوذ و فعالسازی سلولهای دندریتیک میشوند، امکان تشخیص دادن آنتیژنهای تومور افزایش مییابد.
آزمایشهای این گروه پژوهشی روی موشها نشان داد که باکتریهای مهندسیشده، یک واکنش ایمنی قوی را در برابر تومورهایی تولید میکنند که باکتریها مستقیما به آنها تزریق شدهاند و همچنین تومورهای دورتر که باکتریها به آنها تزریق نشدهاند. نکته مهم این است که باکتری بر بافت سالم تأثیر نمیگذارد.
آرپایس ادامه داد: آن چه میبینیم این است که باکتریها فقط محیط تومور را مستعمره خود میکنند و فقط به حد نصاب کافی برای ایجاد کافت در تومور میرسند. بنابراین، ما نمیتوانیم باکتریها را در اندامهای سالم تشخیص دهیم. پژوهشگران در نظر دارند به تکمیل کردن روش خود با هدف استفاده از آن در آزمایشهای بالینی انسانی ادامه دهند.
منبع:نیو اطلس
باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی کلينيکمنبع: باشگاه خبرنگاران
کلیدواژه: باکتری تومور سرطانی سلول های ایمنی باکتری ها واکنش ایمنی مهندسی شده تومور ها سلول ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۳۳۱۲۳۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
داروهای غیر آنتیبیوتیک باکتریها را از بین میبرند؟
به گزارش خبرآنلاین، تاریخ بشر با کشف آنتیبیوتیکها در سال ۱۹۲۸ برای همیشه تغییر کرد. بیماریهای عفونی مانند ذاتالریه، سل و سپسیس بسیار گسترده و کشنده بودند تا اینکه پنیسیلین آنها را قابل درمان کرد.
ایسنا در گزارشی نوشت: با آنتیبیوتیکها روشهای جراحی که زمانی با خطر بالای عفونت همراه بودند، ایمنتر و معمولتر شدند. آنتیبیوتیکها لحظهای پیروزمندانه در علم را رقم زدند که کار پزشکی را متحول کرد و جان افراد بیشماری را نجات داد. اما آنتیبیوتیکها اخطاری ذاتی دارند؛ زمانی که بیش از حد مورد استفاده قرار گیرند، باکتریها میتوانند به این داروها مقاوم شوند.
سازمان بهداشت جهانی تخمین زده است که این ابر میکروبها باعث مرگ ۱.۲۷ میلیون نفر در سراسر جهان در سال ۲۰۱۹ شدند و شاید در سالهای آینده به تهدیدی فزاینده برای سلامت عمومی جهانی تبدیل شوند.
اکتشافات جدید به دانشمندان کمک میکنند تا با این چالش به روشهای نوآورانه روبرو شوند. نتایج تحقیقات نشان داده است که حدود یک چهارم داروهایی که اغلب بهعنوان آنتیبیوتیک تجویز نمیشوند، مانند داروهای مورد استفاده برای درمان سرطان، دیابت و افسردگی، میتوانند باکتریها را در دوزهایی که بهطور معمول برای افراد تجویز میشود، از بین ببرند.
درک مکانیسمهای زیربنایی چگونگی سمی بودن داروهای خاص برای باکتریها، ممکن است تبعات گستردهای برای پزشکی داشته باشد. اگر داروهای غیر آنتیبیوتیکی باکتریها را به روشهای متفاوتی از آنتیبیوتیکهای استاندارد هدف قرار دهند، میتوانند بهعنوان سرنخ در تولید آنتیبیوتیکهای جدید عمل کنند. اما اگر داروهای غیر آنتیبیوتیکی باکتریها را به روشهای مشابه آنتیبیوتیکهای شناخته شده از بین ببرند، استفاده طولانیمدت از آنها، مانند درمان بیماریهای مزمن، ممکن است ناخواسته مقاومت آنتیبیوتیکی را افزایش دهد.
ماریانا نوتو گیلن، فارغالتحصیل از دانشگاه بوئنوس آیرس آرژانتین در علوم زیستی با تاکید بر زیستشناسی مولکولی، گفت در تحقیقی، من و همکارانم روش یادگیری ماشینی جدید ایجاد کردیم که نه تنها چگونگی کشتن باکتریها توسط داروهای غیر آنتیبیوتیکی را شناسایی میکند، بلکه میتواند به یافتن اهداف باکتریایی جدید برای آنتیبیوتیکها نیز کمک کند.
روشهای جدید از بین بردن باکتریها
نوتو گیلن بیان کرد دانشمندان و پزشکان متعددی در سرتاسر جهان در حال مقابله با مشکل مقاومت دارویی هستند، ازجمله من و همکارانم در آزمایشگاه میچل در دانشکده پزشکی ماساچوست آمریکا، از ژنتیک باکتریها برای بررسی اینکه کدام جهش باکتریها را نسبت به داروها مقاومتر یا حساستر میکند، استفاده میکنیم.
وی اظهار کرد: هنگامی که من و گروه تحقیقاتی در مورد فعالیت گسترده ضد باکتریایی داروهای غیر آنتیبیوتیکی مطلع شدیم، چالش ایجاد شده این داروها ما را به خود مشغول کرد که چگونه این داروها باکتریها را از بین میبرند.
گیلن توضیح داد: من حدود ۲ میلیون مورد سمیت بین ۲۰۰ دارو و هزاران باکتری جهشیافته را جمعآوری و تجزیه و تحلیل کردم. با استفاده از الگوریتم یادگیری ماشینی که برای استنباط شباهتهای بین داروهای مختلف ایجاد کردم، داروها را بر اساس نحوه تأثیر آنها بر باکتریهای جهش یافته در یک شبکه با هم گروهبندی کردم.
نوتو گیلن اظهار کرد: طرحهای من بهوضوح نشان میداد که آنتیبیوتیکهای مطرح بهدلیل کلاسهای شناختهشده مکانیسمهای کشنده، بهشدت با هم گروهبندی شدهاند. بهعنوان مثال، تمام آنتیبیوتیکهایی که دیواره سلولی؛ لایه محافظ ضخیم اطراف سلولهای باکتریایی، را هدف قرار میدهند با هم گروهبندی شدند و بهخوبی از آنتیبیوتیکهای دخیل در تکثیر دیانای باکتریها، جدا شدهاند.
وی اضافه کرد: جالب اینجاست که وقتی داروهای غیر آنتیبیوتیکی را به تجزیه و تحلیل خود اضافه کردم، آنها قطبهای جداگانهای از آنتیبیوتیکها را تشکیل دادند. این امر نشان میدهد که داروهای غیر آنتیبیوتیکی و آنتیبیوتیکی راههای مختلفی برای از بین بردن سلولهای باکتریایی دارند. در حالی که این گروهبندیها نشان نمیدهند که چگونه هر دارو بهطور خاص آنتیبیوتیکها را از بین میبرد، اما نشان میدهد که دستهبندیشدهها به احتمال زیاد به روشهای مشابهی کار میکنند.
گیلن در ادامه گفت اینکه ما توانستیم اهداف دارویی جدیدی را در باکتریها برای کشتن آنها پیدا کنیم حاصل تحقیقات همکارم کارمن لی است. وی صدها نسل از باکتریها را رشد داد و در معرض داروهای مختلف غیر آنتیبیوتیکی قرار داد که اغلب برای درمان اضطراب، عفونتهای انگلی و سرطان تجویز میشدند.
تعیین توالی ژنوم باکتریهایی که تکامل یافته و با حضور این داروها سازگار شدهاند، به ما امکان مشخص کردن پروتئین باکتریایی خاصی را میدهد که تریکلابندازول، داروی مورد استفاده برای درمان عفونتهای انگلی، هدف قرار میدهد تا باکتری را از بین ببرد. نکته مهم این است که آنتیبیوتیکهای فعلی بهطور معمول این پروتئین را هدف قرار نمیدهند.
وی خاطرنشان کرد: علاوه بر این، ما متوجه شدیم که ۲ داروی غیر آنتیبیوتیک دیگر که از مکانیسم مشابهی مانند تریکلابندازول استفاده میکنند نیز همان پروتئین را هدف قرار میدهند. این امر نشاندهنده قدرت طرحهای شباهت دارویی ما برای شناسایی داروهایی با مکانیسمهای کشندگی مشابه بود، حتی زمانی که این مکانیسم هنوز ناشناخته بود.
کمک به کشف آنتیبیوتیک
یافتههای این تحقیق فرصتهای متعددی را در اختیار محققان قرار میدهد تا نحوه عملکرد داروهای غیر آنتیبیوتیکی متفاوت از آنتیبیوتیکهای استاندارد را بررسی کنند. روش این محققان برای نقشهبرداری و آزمایش داروها همچنین این پتانسیل را دارد که مشکل مهم در توسعه آنتیبیوتیکها را برطرف کند.
جستجوی آنتیبیوتیکهای جدید اغلب مستلزم صرف منابع قابل توجهی برای غربالگری هزاران ماده شیمیایی است که باکتریها را میکشند و نحوه عملکرد آنها را مشخص میکند. اکثر این مواد شیمیایی مشابه آنتیبیوتیکهای موجود عمل میکنند و کنار گذاشته میشوند.
محققان گفتند: کار ما نشان میدهد، ترکیب غربالگری ژنتیکی با یادگیری ماشینی میتواند به کشف مواد شیمیایی کمک کند که قادر به از بین بردن باکتریها به روشهایی هستند که محققان پیش از این به کار نبردهاند. راههای مختلفی برای کشتن باکتریها وجود دارد که هنوز از آنها بهرهبرداری نکردهایم و هنوز راههایی وجود دارد که میتوانیم برای مبارزه با تهدید عفونتهای باکتریایی و مقاومت آنتیبیوتیکی در پیش بگیریم.
۴۷۲۳۶
برای دسترسی سریع به تازهترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1899552