Идея основана на использовании микроорганизмов, которые предпочитают безкислородную среду. Именно такую среду можно найти в глубине злокачественных опухолей, где клетки уже погибли, а кислорода при этом практически нет.
Главным героем необычной биотехнологии, разработанной специалистами Университета Ватерлоо стала бактерия Clostridium sporogenes, обитатель почвы, способный выживать только при полном отсутствии кислорода. Внутреннее ядро опухолей состоит из мертвых клеток и лишено кислорода — то есть там идеальные условия для размножения этого микроба.
«Споры бактерий проникают в опухоль и обнаруживают среду с большим количеством питательных веществ и без кислорода — именно то, что предпочитает этот организм, — объясняет профессор химической инженерии Марк Окуэн. — Микроб начинает потреблять эти питательные вещества и расти. Мы колонизируем центральную часть опухоли, и бактерия по сути избавляет организм от нее».
Однако есть проблема: когда бактерии распространяются к внешним слоям опухоли, где появляется небольшое количество кислорода, они погибают, не успев полностью уничтожить раковые клетки. Чтобы преодолеть это ограничение, ученые встроили в бактерию ген от родственного микроорганизма, более устойчивого к кислороду.
Активировать такую способность слишком рано опасно: бактерии могли бы размножаться в богатых кислородом местах, например, в кровотоке. Для контроля ученые использовали естественный механизм бактериальной коммуникации — чувство кворума. Бактерии выделяют химические сигналы, и чем больше их накапливается, тем сильнее сигнал. Только когда концентрация бактерий внутри опухоли достигает определенного уровня, включается ген устойчивости к кислороду.
Источник: hi-tech.mail.ru