استفاده از باکتری‌های مهندسی‌شده برای حمله به تومور سرطانی

«بررسی اثرات توموروسیدال باکتری اشریشیا کولی بیان‌کننده پپتید قلبی KP روی رده سلولی سرطان پستان و موش‌های مبتلا به سرطان پستان» طرح پژوهشی کیوان مجیدزاده عضو هیئت‌علمی و استاد تمام ژنتیک سرطان در پژوهشکده معتمد است که با حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام داده است.

مجیدزاده پزشک و متخصص بیوتکنولوژی پزشکی از انستیتو پاستور ایران، درباره این طرح توضیح داد: سرطان پستان به‌عنوان شایع‌ترین نوع سرطان در زنان مطرح است. هر سال در حدود بیش از یک میلیون و صد هزار مورد جدید از سرطان پستان مشاهده می‌شود. نرخ شیوع این عارضه در بیشتر نواحی توسعه یافته جهان نیز بالا بوده و بیشترین شیوع در آمریکای شمالی مشاهده شده است.

وی افزود: این سرطان در خاورمیانه، شایع‌ترین بدخیمی در میان زنان بوده است. در ایران نیز شایع‌ترین سرطان در میان جمعیت زنان، سرطان پستان محسوب می‌شود. نرخ شیوع سنی سرطان پستان در میان زنان میان ۴۵ تا ۵۴ سال بوده است که حاکی از پایین بودن سن ابتلا به این نوع سرطان در زنان ایرانی است.

این پژوهشگر در ادامه بیان کرد: راهکار‌های درمانی موجود در درمان سرطان دارای نارسایی‌هایی است که موفقیت رضایت‌بخش در درمان سرطان پستان را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد. روش‌های مرسوم در درمان سرطان پستان مانند جراحی، شیمی‌درمانی و پرتودرمانی به‌طور معمول در درمان و حذف کامل سرطان ناتوان هستند.

وی تصریح کرد: علاوه بر این، مشخص شده که شیمی‌درمانی و پرتودرمانی سبب بروز عوارض جانبی بسیاری می‌شوند. این مشکلات سبب پیشبرد و جهت‌گیری به‌سوی درمان‌های جدید شده است. یکی از این راهکار‌ها استفاده از باکتری‌ها در درمان سرطان است. وی ادامه داد: با توجه به افزایش نرخ ابتلا به سرطان و به‌خصوص سرطان پستان در جمعیت زنان، یافتن راهکار‌های درمانی مناسبی که توان کنترل و بهبود این عارضه را داشته باشند بسیار حیاتی و ضروری به نظر می‌رسد.

مجیدزاده تأکید کرد: تحقیقات در زمینه ارتقاء و افزایش کارآیی درمان‌های کنونی سرطان پستان انتظارات را برآورده نمی‌سازد و از سوی دیگر، بالا بودن قابل ملاحظه نرخ مرگ‌ومیر بیماران سرطانی در کشور‌های در حال توسعه در مقایسه با کشور‌های توسعه‌یافته، نشان از پرهزینه بودن درمان‌های رایج دارد؛ بنابراین ضروری است تا با افزایش دامنه تحقیقات سرطان به بخش‌های نوین و امیدبخش، گزینه‌های درمانی جدید و کارآمدتری را به حوزه درمان معرفی نماییم.

وی ادامه داد: محققان این مطالعه نوعی باکتری اشریشیا کولی غیر بیماری‌زا را به نحوی مهندسی ژنتیکی کردند که بتوانند پپتید‌های قلبی و پروتئین فلورسنت سبز (GFP) را به‌صورت همزمان در این باکتری و در شرایط کمبود اکسیژن تولید کنند. این باکتری‌های مهندسی‌شده با استفاده از یک پروموتر حساس به کمبود اکسیژن (nirB)، به‌طور خاص در محیط کم‌اکسیژن تومور فعال می‌شوند و دارو را در همان محل آزاد می‌کنند. این روش به باکتری اجازه می‌دهد که هم به‌صورت مکانی به تومور برسد و هم به‌طور اختصاصی دارو را فقط در داخل تومور ترشح کند.

وی در ادامه گفت: در این مطالعه از سه پپتید قلبی، LANP، VD و KP که واجد خواص ضدسرطانی هستند استفاده شده است. این پپتید‌ها می‌توانند رشد سلول‌های سرطانی را مهار کرده و مرگ سلولی را افزایش دهند. به‌خصوص پپتید VD قوی‌ترین خواص ضدسرطانی را نشان می‌دهد.

این محقق و پژوهشگر اضافه کرد: در این مطالعه از پروتئین فلورسنت سبز به‌عنوان یک نشانگر استفاده شده است تا تجمع باکتری‌ها و بیان ژن را در داخل تومور ردیابی کند. نتایج این مطالعه نشان داد که پپتید‌های قلبی ترشح شده توسط باکتری‌های مهندسی‌شده، رشد سلول‌های سرطانی سینه MCF ۷ را در سطح آزمایشگاهی کاهش داده و آپوپتوز (مرگ سلولی برنامه‌ریزی‌شده) را افزایش دادند.

وی تصریح کرد: همچنین در مطالعه حیوانی، در موش‌های مبتلا به تومور‌های پستانی، تزریق وریدی باکتری‌های مهندسی شده باعث تجمع باکتری‌های مهندسی شده در محل تومور شد. این باکتری‌ها پروتئین فلورسنت سبز (GFP) را در محیط کم‌اکسیژن تومور بیان کردند و درمان با این باکتری‌ها منجر به کاهش رشد تومور، کاهش بیان نشانگر‌های رشد تومور و آنژیوژنز و نیز افزایش میزان بقای موش‌ها شد. همچنین، کاهش در سیتوکین‌های پیش‌التهابی و افزایش در سیتوکین‌های ضد التهابی مشاهده شد.

مجیدزاده در پایان خاطر نشان کرد: نتایج این تحقیق نشان داد که باکتری‌های مهندسی‌شده می‌توانند به‌عنوان یک وسیله برای رساندن پروتئین‌های ضدسرطان به محل تومور استفاده شوند. این کار منجر به مهار رشد تومور و بهبود میزان بقا می‌شود. استفاده از پروموتر‌های حساس به کمبود اکسیژن یک ویژگی کلیدی در این روش هدفمند است. به‌طور خلاصه، این مطالعه نشان می‌دهد که باکتری‌های مهندسی‌شده با قابلیت هدف‌گیری خاص تومور و ترشح پپتید‌های ضدسرطان در شرایط کمبود اکسیژن، می‌توانند به عنوان یک رویکرد درمانی امیدوارکننده برای درمان سرطان پستان مطرح شوند.

منبع: بنیاد ملی علم ایران (INSF)