Bakterie stają się nową bronią w leczeniu raka – personalizowane koktajle bakteryjne mogą zrewolucjonizować terapię
Naukowcy z Penn State pracują nad przyszłością terapii nowotworów, której trzonem mają być mieszanki bakteryjne, czyli koktajle mikrobiologiczne. Zespół opracował podejście polegające na tworzeniu koktajli składających się z produktów bakteryjnych, a nie żywych bakterii, które mogą być wprowadzane do organizmu pacjenta w celu pobudzenia odpowiedzi immunologicznej przeciwko komórkom nowotworowym. Badania obejmowały testy na próbkach guzów pobranych od pacjentów oraz na modelach mysich. Wyniki wskazują, że koktajle znacząco zwiększają zdolność układu odpornościowego do zwalczania raka.
In This Article:
- Co to jest MPC immunoterapia i dlaczego to przełom
- Sztuczna inteligencja wybiera mieszanki i dawki – krok ku personalizacji
- Organoidy pacjentów jako poligon do testów personalizowanych koktajli
- Myszy z rakiem pęcherza – większa skuteczność niż BCG
- Co dalej i kiedy możemy spodziewać się zmiany w leczeniu raka
- Autorzy, finansowanie i kontekst naukowy
Co to jest MPC immunoterapia i dlaczego to przełom
Koktajle MPC (microbial product cocktail) immunotherapy wykorzystują produkty mikrobowe pochodzące z bakterii, zamiast całych, żywych bakterii używanych w klasycznej immunoterapii BCG. Zastosowanie produktów bakteryjnych daje większą kontrolę podczas leczenia i pozwala testować więcej mieszanek bez ryzyka zaszkodzenia pacjentom. Aby dobrać konkretne mieszanki, naukowcy stworzyli model sztucznej inteligencji (SI), który optymalizuje zarówno skład, jak i dawki produktów bakteryjnych. Testy prowadzone są na organoidach – miniaturowych guzach wyhodowanych z tkanek guza pacjenta – aby ocenić, jak dobrze koktajl aktywuje odpowiedź immunologiczną i czy może być personalizowany dla danego pacjenta.
Sztuczna inteligencja wybiera mieszanki i dawki – krok ku personalizacji
Aby przejść od koncepcji do praktycznego leczenia, naukowcy zintegrowali SI w procesie doboru koktajli MPC. Dzięki temu mogą przewidzieć, które mieszanki bakteryjnych produktów będą najskuteczniejsze dla danego pacjenta i wybrać najlepszych kandydatów do testów w organoidach guza. „Przeprowadzając na organoidach w laboratorium mały zestaw testów, możemy zobaczyć, jak dobrze guz pacjenta przyciąga komórki immunologiczne, czy zachowuje się jak zapalny, czy gorący guz i która mieszanka działa najlepiej dla niego” – powiedział Wong. „Wykorzystując te informacje, nasz system może szybko wskazać najskuteczniejsze leczenie.”
Organoidy pacjentów jako poligon do testów personalizowanych koktajli
Badania wykorzystują organoidy, które odzwierciedlają unikalne cechy nowotworu każdego pacjenta. Testy AI‑optymalizowanych koktajli w organoidach pozwalają ocenić, jak guz reaguje na różne mieszanki i które z nich mają największy potencjał do wywołania odpowiedzi immunologicznej. To podejście umożliwia personalizację MPC immunoterapii dla każdego pacjenta, zanim terapię zastosuje się w organizmie.
Myszy z rakiem pęcherza – większa skuteczność niż BCG
W testach na modelach mysich z rakiem pęcherza immunoterapia MPC dwukrotnie zwiększyła długoterminowe przeżycie w porównaniu z immunoterapią BCG. U myszy poddanych MPC zaobserwowano również większą obecność komórek odpornościowych zwalczających nowotwór, co ilustruje, jak spersonalizowane koktajle mogą wzmacniać odpowiedź obronną organizmu. „Dzięki temu podejściu możemy lepiej zrozumieć, jak układ odpornościowy reaguje na bakterie i jak go wykorzystać do zwalczania raka” – opisuje Wong.
Co dalej i kiedy możemy spodziewać się zmiany w leczeniu raka
Zespół planuje dalszy rozwój techniki i rozszerzenie jej na inne typy nowotworów. Obecnie praca koncentruje się na raku pęcherza moczowego, ale Wong podkreśla, że ta koncepcja immunoterapii może być adaptowana do leczenia różnych innych nowotworów. „Jesteśmy dopiero na początku tego, co ta metoda może zrobić” – powiedział Wong. „W miarę rozwoju lepiej zrozumiemy, jak układ odpornościowy współdziała z bakteriami i jak możemy wykorzystać to do zwalczania raka. Mamy nadzieję, że ta metoda ostatecznie stanie się podstawowym, skutecznym i spersonalizowanym sposobem leczenia nowotworów.”
Autorzy, finansowanie i kontekst naukowy
Wśród współautorów Penn State znaleźli się Yue Yan, która niedawno obroniła doktorat z bioinżynierii i inżynierii biomedycznej; Sijia Yang, doktorant w dziedzinie inżynierii biomedycznej; Guoli Chen, adiunkt patologii i medycyny laboratoryjnej na Penn State College of Medicine; oraz David J. DeGraff, adiunkt urologii w Penn State College of Medicine. Dodatkowi współautorzy to Kathleen E. Mach, starszy naukowiec badawczy na Stanford University School of Medicine; i Joseph C. Liao, profesor urologii na Stanford University School of Medicine. Badania sFinansowane były przez Narodowy Fundusz Nauki (NSF) i National Institutes of Health (NIH). W Penn State prowadzone prace mają na celu rozwiązywanie realnych problemów wpływających na zdrowie, bezpieczeństwo i jakość życia ludzi w całym kraju i na świecie. W kontekście finansowania federalnego, autorzy zwracają uwagę na zagrożenia związane z cięciami budżetowymi i ich wpływ na przyszłość innowacji. „Learn more about the implications of federal funding cuts to our future at Research or Regress.” (Dowiedz się więcej o konsekwencjach cięć finansowych na naszą przyszłość w sekcji Badania czy cofanie.) Jeżeli masz problemy z dostępem do treści lub potrzebujesz wersji alternatywnej, skontaktuj się z Penn State Health Marketing & Communications.
