Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi

Waterloo Üniversitesi'nden bilim insanları, onkoloji dünyasında yeni bir tedavi yöntemi üzerinde çalışıyor.

Geleneksel yöntemlerin aksine bu teknoloji kanserli hücreleri dışarıdan kuşatmak yerine kaleyi içeriden fethetmeyi amaçlıyor.

Tümörlerin Zayıf Noktası: Oksijensiz Çekirdek Katı tümörler büyüdükçe, merkez bölgelerinde oksijen seviyesi ciddi biçimde düşer.

Bunun nedeni hızla çoğalan kanser hücrelerinin mevcut kan damarlarının taşıyabileceğinden daha fazla oksijen tüketmesidir.

Sonuçta tümörün merkezinde 'hipoksik' yani oksijensiz bir alan oluşur.

Araştırmacılar, bu doğal zayıflığı avantaja çevirmeyi amaçladı.

Toprak Bakterisinden Kanser Silahına Bilim insanları, doğada yaygın olarak bulunan ve yalnızca oksijensiz ortamlarda yaşayabilen Clostridium sporogenes adlı bakteri üzerinde çalıştı.

Bu özellik onu katı tümörlerin merkezleri için ideal bir aday haline getiriyor.

Bakteri tümöre ulaştığında: Oksijensiz çekirdekte hızla çoğalıyor Kanserli dokuyu içeriden parçalamaya başlıyor Tümörü merkezden dışa doğru zayıflatıyor Bu yaklaşım bağışıklık sistemi ve kemoterapinin ulaşmakta zorlandığı bölgeleri hedef alması bakımından önemli bir avantaj sunuyor.

Bakteri dış katmanlara ulaşamıyordu Ancak bu yöntemin önemli bir sınırlaması vardı.

C. sporogenes, tümörün oksijensiz merkezinde gelişebilse de dış katmanlara yaklaştıkça artan oksijen seviyesi nedeniyle hayatta kalamıyordu.

Bu da bakterilerin tümörü tamamen yok edemeden ölmesine yol açıyordu.

Araştırmacılar bu sorunu genetik mühendisliğiyle aşmayı hedefledi.

Oksijen Toleransı Kazandırıldı Ekip, benzer bir bakteriden alınan bir geni C. sporogenes'e ekleyerek bakterinin düşük düzeyde oksijene dayanabilmesini sağladı.

Bu sayede bakteri: Tümörün dış bölgelerine daha fazla ilerleyebiliyor Daha uzun süre hayatta kalabiliyor Daha kapsamlı doku yıkımı gerçekleştirebiliyor Ancak bu değişiklik yeni bir risk doğurdu.

Yeni Risk: Vücudun Sağlıklı Bölgelerinde Hayatta Kalma Eğer oksijen toleransı sağlayan gen çok erken aktive olursa, bakteri kan dolaşımı gibi oksijen açısından zengin ortamlarda da yaşamını sürdürebilir.

Bu da güvenlik açısından ciddi bir tehdit oluşturabilir.

Bilim insanları bu riski ortadan kaldırmak için bakterilerin doğal iletişim sistemine başvurdu.

Akıllı Kontrol Mekanizması: Quorum Sensing Newsweek'de yer alan habere göre araştırmacılar, 'quorum sensing' olarak bilinen bakteri iletişim sistemini kullandı.

Bu sistemde bakteriler, popülasyon arttıkça kimyasal sinyaller üretir.

Belirli bir yoğunluğa ulaşıldığında bu sinyaller bazı genleri aktive eder.

Bu çalışmada: Oksijen toleransı geni, Yalnızca bakteri sayısı tümör içinde yeterli düzeye ulaştığında aktif olacak şekilde tasarlandı.

Böylece bakteri, sağlıklı dokularda pasif kalırken, tümör içinde güç kazanıyor.

Floresan Test ile Doğrulama Araştırma ekibi sistemi test etmek için bakterileri yeşil floresan protein üretecek şekilde tasarladı.

Işıma yalnızca bakteri yoğunluğu belirlenen eşiğe ulaştığında ortaya çıktı.

Bu da gen aktivasyonunun doğru zamanlamayla gerçekleştiğini doğruladı.

Çalışmanın yazarlarından kimya mühendisi Profesör Marc Aucoin, bakterilerin tümör ortamındaki davranışını şu sözlerle özetledi: 'Bakteri sporları tümöre girerek bol besin bulunan ve oksijenin olmadığı bir ortam buluyor.

Merkezi boşluğu kolonize ediyoruz ve bakteri esasen vücudu tümörden arındırıyor.' Sıradaki Aşama Ne?

Araştırmacılar şimdi iki önemli özelliği tek bir bakteride birleştirmeyi planlıyor: Oksijene dayanıklılık Quorum sensing kontrollü güvenlik sistemi Bu tasarlanmış bakteri, klinik öncesi tümör modellerinde test edilecek.

Amaç, katı kanserleri daha eksiksiz ve güvenli biçimde parçalayabildiğini kanıtlamak.

Kanser Tedavisinde Yeni Bir Dönem mi?

Eğer ilerleyen deneyler başarılı olursa genetik olarak tasarlanmış bakteriler: Tümörleri içeriden zayıflatabilir Diğer tedavilerle birlikte kullanılabilir Daha hedefli ve yan etkisi düşük bir yaklaşım sunabilir.