باکتری روده قورباغه، موثر در از بین بردن تومورهای سرطانی موش‌ها!

به گزارش همشهری آنلاین، دانشمندان دریافته‌اند که قورباغه درختی ژاپنی با نام علمی «Hyla japonica» میزبان یک نوع باکتری است که تومورهای سرطانی را از درون فرو می‌پاشد.

یک باکتری از روده قورباغه‌های درختی ژاپنی، توانایی‌های تومورکشی بسیار قوی را هنگام تجویز داخل وریدی نشان داده است که از درمان‌های استاندارد فعلی بهتر عمل می‌کند و راه را برای رویکردی کاملاً جدید برای درمان سرطان هموار می‌کند.

به نقل از ان‌ای، محققان موسسه پیشرفته علوم و فناوری ژاپن(JAIST) به دلایل مختلف به میکروب‌های روده دوزیستان و خزندگان علاقه زیادی نشان داده‌اند. یکی اینکه ایجاد خودبه‌خودی تومورها در این نوع حیوانات، بسیار نادر است و وقتی ظاهر می‌شوند، عموماً با آلاینده‌ها یا شرایط آزمایشگاهی مرتبط هستند. به عبارت دیگر، تنها عوامل محیطی خارجی به صورت مستقیم در ایجاد تومور سرطانی در بدن آنها دخیل است.

علاوه بر این، این حیوانات نسبت به اندازه‌شان، طول عمر زیادی دارند، در حالی که به طور طبیعی استرس سلولی شدیدی را تحمل می‌کنند. مثلا به دگردیسی فکر کنید و اینکه در زیستگاه‌های غنی از پاتوژن زندگی می‌کنند که معمولاً عواملی برای افزایش خطر سرطان در نظر گرفته می‌شوند، نه کاهش آن.

محققان گمان می‌کردند که بخشی از محافظت ظاهری آنها در برابر سرطان ممکن است از میکروب‌ها ناشی شود، نه فقط خود سلول‌ها. بنابراین این تیم ۴۵ سویه باکتریایی را از قورباغه‌های درختی، سمندرهای شکم آتشین ژاپنی(Cynops pyrrhogaster) و مارمولک‌های علفی ژاپنی(Takydromus tachydromoides) جدا کرد و طی یک غربالگری فشرده، این فهرست را به ۹ میکروب که اثرات ضد توموری نشان می‌دادند، محدود کرد. در این میان، باکتری قورباغه درختی موسوم به «Ewingella americana» قوی‌ترین پاسخ را نشان داد.

محققان خاطرنشان کردند: باکتری «Ewingella americana» فعالیت سیتوتوکسیک بسیار قوی با توانایی هدف‌گیری انتخابی تومور که مشخصه باکتری‌های بی‌هوازی اختیاری است، نشان داد. تحقیقات مکانیکی نیز نشان داد که از طریق یک مکانیسم دوگانه شامل کشتن مستقیم سلول‌های تومور و فعال‌سازی قوی ایمنی میزبان عمل می‌کند که منجر به افزایش حمله تومور با واسطه سلول‌های T، نوتروفیل و سلول‌های B می‌شود.

محققان افزودند: درمان با این باکتری در مطالعات تومور، به طور قابل توجهی از درمان‌های استاندارد، از جمله آنتی‌بادی «ضد PD-L1» و دوکسوروبیسین(doxorubicin) بهتر عمل کرد.

این تیم یک دوز از «E. americana» را به صورت داخل وریدی به موش‌های مبتلا به سرطان روده بزرگ تزریق کرد و این دارو، تومورها را در هر حیوان تحت درمان به طور کامل از بین برد.

علاوه بر این، این واکنش نه تنها سریع بود، بلکه به نظر می‌رسید که محافظت مداومی را فراهم می‌کند، چرا که وقتی موش‌ها بعداً دوباره در معرض سلول‌های سرطانی قرار گرفتند، هیچ‌کدام تومورهای جدیدی ایجاد نکردند که نشان می‌دهد این درمان باعث ایجاد حافظه ایمنی طولانی‌مدت شده است.

دانشمندان خیلی زود فهمیدند که چرا این باکتری در پاکسازی کامل تومورها بسیار موفق بوده است. «E. americana» مکانیسمی دو طرفه برای سرنگونی سلول‌های سرطانی دارد. اول اینکه این باکتری میل ترکیبی طبیعی با محیط کم‌اکسیژن درون تومورهای جامد دارد، بنابراین تنها در عرض 24 ساعت تعداد خود را حدود 3000 برابر افزایش داده است، اما همچنین به اندام‌ها یا بافت‌های سالم دیگر منتقل نشده و به آنها آسیبی نرساند. سپس به لطف سمومی که درون تومور ترشح می‌کند، می‌تواند مستقیماً رشد را از بین ببرد.

همزمان، تهاجم باکتریایی باعث ایجاد یک پاسخ ایمنی طبیعی شد و تومورها به زودی مملو از سلول‌های ایمنی، به ویژه نوتروفیل‌ها و سلول‌های T و B در کنار افزایش مولکول‌های سیگنالینگ التهابی شدند. اثر ترکیبیِ حاصل، مرگ گسترده سلول‌های تومور بود که هم توسط عملیات مستقیم باکتری از میکروب روده خارجی و هم توسط سیستم ایمنی خود میزبان هدایت می‌شد.

محققان می‌گویند: این یافته‌ها نشان می‌دهد که میکروبیوم‌های روده برخی مهره‌داران، گونه‌های باکتریایی ناشناخته متعددی را با پتانسیل درمانی استثنایی در خود جای داده‌اند. مطالعه ما پایه‌ای برای توسعه درمان‌های باکتریایی طبیعی و غیر بیماری‌زا ایجاد می‌کند و بر اهمیت حیاتی تنوع زیستی میکروبی در پیشبرد استراتژی‌های درمان سرطان تأکید می‌کند.

نکته مهم این است که به نظر می‌رسد این مکانیسم بسیار مختص تومور است، به طوری که «E. americana» فقط به محیط تومور می‌چسبد. محققان معتقدند که این گزینش‌پذیری از ترکیبی از عوامل منحصر به فرد تومورها ناشی می‌شود، از جمله اکسیژن ناکافی(هیپوکسی)، رگ‌های خونی نشت‌کننده، متابولیسم تغییر یافته و دفاع ایمنی سرکوب‌شده موضعی که به کلونی باکتری اجازه می‌دهد در جایی که بیشترین تخریب را دارند، رشد کند.

گفتنی است که آزمایش‌های گسترده نشان داد که «E. americana» به سرعت از جریان خون پاک می‌شود و ظرف ۲۴ ساعت غیرقابل تشخیص می‌شود و فقط اثرات التهابی کوتاه‌مدتی ایجاد می‌کند که ظرف ۷۲ ساعت برطرف می‌شوند.

طی دو ماه نظارت، موش‌های تحت درمان هیچ نشانه‌ای از آسیب اندام یا سمیت مزمن نشان ندادند. نکته مهم این است که این باکتری به آنتی‌بیوتیک‌ها نیز حساس بود و در صورت بروز مشکل پس از درمان، گزینه‌های مداخله‌ای در دسترس بود.

محققان افزودند: ارزیابی‌های جامع ایمنی در مدل‌های موش نشان داد که سویه «E. americana» مشتق از روده قورباغه درختی ژاپنی، حداقل بیماری‌زایی را نشان می‌دهد و در دوزهای درمانی مؤثر، هیچ عارضه جانبی قابل توجهی ایجاد نمی‌کند.

البته این یافته‌ها مقدماتی و تجربی هستند و تنها در موش‌ها آزمایش شده‌اند. در حالی که تومورهای انسان و موش بسیاری از نشانگرهای مولکولی یکسان، از جمله بسیاری از ژن‌های مشترک را به اشتراک می‌گذارند، اما تفاوت‌هایی نیز از جمله پاسخ‌های ایمنی طبیعی وجود دارد و سیستم ایمنی ما نیز به طور کلی با موش‌ها متفاوت است. با این حال، این یک مسیر جدید امیدوارکننده برای یک درمان جدید سرطان با استفاده از باکتری‌های طبیعی است که پتانسیل از بین بردن کامل تومورها را برای همیشه دارد.

محققان اکنون اثربخشی آن را در سرطان پستان، سرطان پانکراس، ملانوما و سایر بدخیمی‌ها و تنظیم دقیق روش‌های انتقال و دوز بررسی خواهند کرد. آنها همچنین علاقه‌مندند ببینند که چگونه این روش می‌تواند به عنوان یک درمان مکمل در کنار درمان‌های موجود امنی‌درمانی و شیمی‌درمانی عمل کند.

محققان در نتیجه گفتند: شناسایی موفقیت‌آمیز «E. »americana به عنوان یک عامل ضد سرطان قوی و طبیعی، اثبات مفهومی برای درمان‌های باکتریایی مشتق شده از میکروبیوم ایجاد می‌کند و پایه و اساسی برای توسعه یک کلاس جدید از درمان‌های سرطان فراهم می‌کند. این اکتشافات در نهایت ممکن است منجر به پیشرفت‌های متحول‌کننده در انکولوژی دقیق شوند و امید جدیدی را برای بیماران مبتلا به سرطان‌های مقاوم به درمان ارائه دهند.

این مطالعه در مجله Gut Microbes منتشر شده است.