Probiotikus baktériumokat fejlesztettek ki a daganatok felkutatására és elpusztítására

Mikroszkopikus gyógyszergyárak a daganatok belsejében

Egy kutatási hullám ártalmatlan bélbaktériumokat alakít át precíziós rákellenes fegyverekké. Az elmúlt évben megjelent tanulmányokban kínai, kanadai és amerikai kutatócsoportok egymástól függetlenül fejlesztettek ki probiotikus törzseket, amelyek felkutatják a daganatokat, kolonizálják azokat, és rákellenes szereket szabadítanak fel közvetlenül a betegség helyszínén – potenciálisan megkímélve a betegeket a hagyományos kemoterápia pusztító mellékhatásaitól.

A legújabb áttörés, amely március 17-én jelent meg a PLOS Biology folyóiratban, a kínai Shandong Egyetemről származik. Tianyu Jiang és munkatársai átprogramozták az Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) baktériumot – egy, az emberi bélben természetesen megtalálható probiotikus törzset –, hogy Romidepsint (FK228) szintetizáljon, amely egy FDA által jóváhagyott rákellenes vegyület. Egérkísérletekben a módosított baktériumok sikeresen felhalmozódtak a daganatok belsejében, és pontosan ott szabadították fel a gyógyszert, ahol szükség volt rá.

„A probiotikus törzs nagy ígéretet mutat a rákkezelésben, utat nyitva a terület jövőbeli fejlődésének” – írták a kutatók.

Miért ideálisak a baktériumok a daganatokba való beszivárgásra?

A szolid daganatok olyan környezetet teremtenek, amelybe a legtöbb gyógyszer nehezen hatol be: a magjuk oxigénhiányos, savas és védett az immunrendszertől. De pontosan ezekben az ellenséges körülmények között virágzik bizonyos baktériumok. A probiotikus törzsek természetesen a daganatszövet felé vándorolnak és kolonizálják azt a szivárgó ereken keresztül, kihasználva az alacsony oxigénszintű, immunrendszer által elnyomott mikro-környezetet, amely normálisan védi a rákot a szervezet védekezésétől.

A kanadai Waterloo Egyetem egy különálló csapata teljesen más megközelítést alkalmazott. A ACS Synthetic Biology folyóiratban 2025 végén megjelent munkájuk a Clostridium sporogenes baktériumot használta, amely egy oxigén nélkül virágzó talajbaktérium. A kutatók egy oxigéntűrési gént illesztettek be, amelyet a quorum sensing szabályoz – egy bakteriális kommunikációs rendszer, amely csak akkor aktiválódik, ha elegendő baktérium halmozódott fel a daganat belsejében. Ahogy Brian Ingalls biomérnök elmagyarázta, „valami olyasmit építettünk, mint egy elektromos áramkört, de vezetékek helyett DNS-darabokat használtunk.”

A Columbia Egyetem baktériumokból készült rákvakcinái

Talán a legambiciózusabb program a Columbia Egyetemen folyik, ahol az NCI által finanszírozott kutatók, Nicholas Arpaia és Tal Danino 2024 októberében ikertanulmányokat publikáltak a Nature és a Science Immunology folyóiratokban. Megközelítésük túlmutat a gyógyszer-szállításon: EcN baktériumokat fejlesztettek ki, hogy 19 daganatspecifikus neoantigént hordozzanak – a beteg rákjára jellemző abnormális fehérjéket –, lényegében egy személyre szabott mikrobiális vakcinát hozva létre.

A vastagbél daganatban szenvedő egerekben ezen módosított baktériumok egyszeri injekciója nagymértékben összezsugorította vagy teljesen eltüntette a daganatokat, és meghosszabbította a túlélést. A baktériumok hatékonynak bizonyultak a melanoma és a metasztatikus betegség ellen is. Egy párhuzamos tanulmány kimutatta, hogy a baktériumok által közvetlenül a daganatokba juttatott interferon gamma képes leküzdeni a checkpoint inhibitor gyógyszerekkel szembeni rezisztenciát – ami a jelenlegi immunterápia egyik fő akadálya.

Egerektől az emberekig: A jövő útja

Ezeket a megközelítéseket még nem tesztelték embereken, és jelentős akadályok vannak még hátra. A tudósoknak bizonyítaniuk kell a hosszú távú biztonságot, módszereket kell kidolgozniuk a módosított baktériumok eltávolítására a kezelés után, és – a személyre szabott vakcina megközelítések esetében – meg kell oldaniuk azt a kihívást, hogy elég gyorsan azonosítsák az egyes betegek egyedi daganatantigénjeit a klinikai alkalmazáshoz.

Mindazonáltal a klinikai transzláció előrehalad. Egy 2025-ös I. fázisú vizsgálat folát-célzott nanorészecskéket használt a Lactobacillus casei és az anti-PD-1 nanotestek együttes szállítására III. stádiumú vastagbélrákos betegeknél, a korai eredmények azt mutatták, hogy a megközelítés jól tolerálható és mentes a súlyos toxicitástól.

Ha ezek az eredmények nagyobb humán vizsgálatokban is megállják a helyüket, a módosított baktériumok paradigmaváltást jelenthetnek az onkológiában – a szervezet saját mikrobiális szövetségeseit célzott rákölőkké alakítva, amelyek belülről kifelé hatnak, a sugárkezelés és a kemoterápia járulékos károsodása nélkül.