Navzdory rozvoji biomedicínských postupů je dnes stále obtížné na nádory při jejich léčbě cílit s chirurgickou přesností. Pomocnou ruku v tíživé situaci nabízejí speciálně vylepšené bakterie, které mohou velmi přesně a efektivně zasáhnout nádorové buňky. Jde o bakterie upravené pomocí genetického inženýrství a nanotechnologií.
Výzkumný tým, který vedl Eidžiro Mijako z japonského institutu JAIST (Japan Advanced Institute of Science and Technology), se pustil do vývoje bakteriální léčby fotosyntetickou proteobakterií Rhodopseudomonas palustris s purpurovým nesirným metabolismem. Podle nich má tato bakterie řadu příznivých vlastností, včetně nízké cytotoxicity, schopnosti absorpce blízce infračerveného záření a tvorby chemických radikálů, což jsou vlastnosti, které lze úspěšně využít proti nádoru.
Badatelé nejprve provedli PEGylaci buněčné membrány těchto bakterií, což znamená, že k buněčné membráně připojili deriváty polyethylenglykolu. Tento zákrok do jisté míry chrání bakterie před imunitním systémem pacienta a zároveň podporuje přeměnu světelného záření na tepelné, využitelné k útoku na nádorové buňky.
Výsledky experimentů potvrdily, že fotosyntetické bakterie jako rhodopseudomonas nabízejí celou řadu výhod při léčbě nádorů, v tomto případě u myších modelů s rakovinou tlustého střeva. Jednou z nich je i využití fluorescence bakterií v blízce infračerveném záření, což umožňuje nádory lépe detekovat. Mijako je přesvědčen, že onkologická bakteriální léčba bude k dispozici do 10 let.
Membrány fotosyntetických bakterií byly modifikovány PEGylací, aby se zlepšila jejich biokompatibilita a fototermální konverze. Pro zajištění zacílení na nádor a imunologickou aktivaci byly dále připojeny fluorescenční markery a protilátka anti-PD-L1. Upravené bakterie prokázaly na myším modelu rakoviny tlustého střeva účinnou supresi nádoru a imunologické reakce © Eidžiro Mijako / JAIST