FORSKNING Forskere har utviklet en ny kreftbehandling der bakterier transporterer virus inn i kreftsvulster. Denne metoden gjør at viruset kan unngå kroppens immunforsvar og målrettet ødelegge kreftceller, samtidig som det legges inn biologiske sikkerhetsmekanismer som skal hindre uønsket spredning.
En ny studie publisert i Nature Biomedical Engineering viser hvordan forskere har kombinert bakterier og virus til en felles behandlingsplattform mot kreft. Teamet ved Columbia Universitys Synthetic Biological Systems Lab, ledet av førsteamanuensis i biomedisinsk ingeniørvitenskap Tal Danino, har utviklet et system kalt CAPPSID (Coordinated Activity of Prokaryote and Picornavirus for Safe Intracellular Delivery).
Metoden utnytter bakterienes evne til å søke seg til og trenge inn i svulster, samtidig som virusets naturlige kapasitet til å infisere og ødelegge kreftceller aktiveres. I praksis fungerer bakteriene som en form for transportmiddel som smugler viruset inn i svulsten, usynlig for pasientens immunsystem.
En av hovedutfordringene med onkolytisk virusbehandling er nettopp at pasientens antistoffer ofte nøytraliserer viruset før det når fram til tumorvevet. Dette problemet forsøker forskerne ved Columbia å løse ved å pakke viruset inn i bakterier.
– Bakteriene fungerer som en usynlighetskappe som skjuler viruset fra sirkulerende antistoffer og frakter det dit det trengs, sier forsker Zakary S. Singer, tidligere postdoktor ved Daninos laboratorium.
Forskerne brukte svekkede varianter av bakterien Salmonella typhimurium, som naturlig lokaliserer seg i miljøet inne i svulster. Der kan bakteriene invadere kreftceller og slippe løs viruset direkte der det har effekt.
– Vi programmerte bakteriene til å oppføre seg som en trojansk hest, ved å frakte virusets RNA inn i svulster og deretter bryte seg selv ned i kreftcellene slik at viruset kan spre seg videre, forklarer Singer.
Sikkerhetsmekanisme
En stor bekymring innen virusbasert kreftterapi er faren for ukontrollert spredning utenfor svulsten. For å forhindre dette har forskerne bygget inn en biologisk sikkerhetsventil: viruset kan bare fullføre sin modning dersom det får tilgang på et bestemt enzym som kun finnes i bakterien. Uten dette enzymet kan viruset ikke spre seg i kroppens friske vev.
– Viral spredning kan bare skje i nærheten av bakteriene, som leverer det spesielle maskineriet som viruset trenger. Det skaper en syntetisk avhengighet mellom mikrobene, sier Singer.
Fremtidig klinisk bruk
Så langt er teknologien testet i musemodeller, men forskerne arbeider nå med en utvidelse til ulike krefttyper og andre virus. Målet er å bygge et «verktøysett» av virus-bakterie-kombinasjoner som kan tilpasses spesifikke biologiske forhold inne i svulster. Forskerne har også sendt inn en patentsøknad relatert til oppfinnelsen.
– Som lege og forsker er mitt mål å bringe levende medisiner inn i klinikken. Arbeidet med å oversette teknologien fra laboratorium til pasienter er allerede i gang, sier Jonathan Pabón, MD/PhD-student ved Columbia University.
