نوع جديد من العلاج مستوحى من البكتيريا الموجودة داخل الأورام يوفر نهجًا مختلفًا تمامًا لمكافحة السرطان، ليس لمحاربة الخلايا السرطانية نفسها بشكل مباشر، ولكن لمهاجمة نظام إنتاج الطاقة الذي تعتمد عليه من أجل البقاء بدقة. استعار فريق بحث من جامعة إلينوي في شيكاغو استراتيجيات من البكتيريا الموجودة في البيئة الدقيقة للورم لتصميم دواء تجريبي مضاد للسرطان يمنع نمو الورم عن طريق تدمير وظيفة الميتوكوندريا في الخلايا السرطانية.
في نماذج سرطان البروستاتا، كان هذا العلاج فعالا بشكل خاص عندما يقترن بالعلاج الإشعاعي التقليدي، مما يحد بشكل كبير من نمو الورم. يوجد في مركز الدراسة الببتيد المُصنَّع مختبريًا والذي يُسمى aurB، والمشتق من بروتين بكتيري، والذي عند دخوله الخلايا السرطانية، يهاجم الميتوكوندريا، "مراكز الطاقة" في الخلية المسؤولة عن إنتاج الطاقة. عند انقطاع إمدادات الطاقة، يصعب على الخلايا السرطانية الاستمرار في البقاء والتوسع. وقد تم نشر النتائج ذات الصلة في مجلة "Signal Transduction and Targeted Therapy".
قال قائد الدراسة توهرو يامادا، الأستاذ المشارك في قسم الجراحة والهندسة الطبية الحيوية بجامعة إلينوي في شيكاغو وعضو مركز السرطان بجامعة إلينوي، إن الميتوكوندريا ضرورية لبقاء الخلية، والعديد من الخلايا السرطانية تغير عددها ونشاطها بشكل كبير من أجل تحقيق نمو سريع وغزوي، لذا فإن الميتوكوندريا نفسها تعد هدفًا علاجيًا جذابًا. لقد عرف المجتمع العلمي منذ فترة طويلة أن البكتيريا موجودة في أنسجة الورم كجزء من البيئة الدقيقة للورم. في السنوات الأخيرة، بدأ الباحثون في استكشاف الموارد الجزيئية المضادة للسرطان التي قد تحتوي عليها هذه الكائنات الحية الدقيقة بشكل منهجي.
في السابق، اكتشف فريق يامادا أن نوعًا من البروتين البكتيري يسمى كوبريدوكسين لديه القدرة على تثبيط نمو الورم. يحتوي هذا النوع من البروتين على النحاس ويمكنه نقل الإلكترونات بين البروتينات. قام الفريق بتطوير أدوية الببتيد بناءً على هذا البروتين وأجرى اختبارات مكثفة في التجارب السريرية للبالغين وسرطان دماغ الأطفال ودراسات أخرى. ومع ذلك، يعتمد هذا الدواء المرشح المبكر على وظيفة الجين الكابت للورم p53، والذي غالبًا ما يكون له طفرات مختلفة في سرطانات مختلفة وتختلف حالته الوظيفية بشكل كبير، مما يؤدي إلى أن يكون الدواء فعالًا في بعض المرضى ويكون تأثيره محدودًا في البعض الآخر. وللتخلص من هذا القيد، بدأ فريق البحث في البحث عن عوامل جديدة مضادة للسرطان "مستقلة عن وظيفة p53".
ولتحقيق هذه الغاية، اتجه الباحثون إلى البروتينات البكتيرية التي تعمل مباشرة على الميتوكوندريا، ووجدوا في النهاية سيرولوبلازمين آخر يعمل من خلال مسار الميتوكوندريا. في الدراسة الأخيرة، قام الفريق بتحليل عينات الأورام من مرضى سرطان الثدي، وقاموا بتسلسل المجتمعات البكتيرية فيها، ووجدوا أن إحدى البكتيريا برزت لأنها تحمل نوعًا من السيرولوبلازمين يسمى أوراسيانين، والذي كان مشابهًا وظيفيًا للبروتينات التي تمت دراستها سابقًا. واستنادا إلى هذا البروتين، صمم العلماء عقار الببتيد الجديد aurB.
في تجارب الخلايا المعملية، تمكن aurB من دخول ميتوكوندريا الخلايا السرطانية والارتباط بإنزيم رئيسي، ATP سينسيز، وبالتالي التدخل في إنتاج ATP، عملة الطاقة الرئيسية للخلية. اختبر الفريق aurB في خطوط الخلايا التي تفتقر إلى p53 النشط وفي نماذج الفئران المصابة بسرطان البروستاتا التي فقدت الاستجابة للعلاج الهرموني. وأظهرت النتائج أنه عندما تم دمج aurB مع العلاج القياسي لسرطان البروستاتا - العلاج الإشعاعي - فقد أدى إلى تثبيط نمو الورم بشكل كبير دون ظهور علامات سمية واضحة. وأشار يامادا إلى أن هذا النظام المركب عزز بشكل كبير نشاط الببتيد المضاد للورم، ولوحظ أيضًا انخفاض كبير في حجم الورم في نموذج ورم خبيث في عظم الظنبوب الكلاسيكي. بيانات ما قبل السريرية مشجعة.
حاليًا، حصل فريق البحث على براءة اختراع aurB بدعم من جامعة إلينوي في مكتب إدارة التكنولوجيا في شيكاغو، ويقوم بتقييم المسارات لتطوير هذا العلاج في التجارب السريرية البشرية. يواصل يامادا أيضًا التنقيب بشكل أعمق في الموارد البكتيرية للبحث عن المزيد من الجزيئات المرشحة التي يمكن تحويلها إلى أدوية مضادة للسرطان. وهو يعتقد أن الأوراسيانين هو مجرد قمة جبل الجليد من "كنز المخدرات الدفين" المحتمل. وقال: "هناك العديد من البروتينات البكتيرية الأخرى التي لديها القدرة على أن تكون مصدرا للأدوية المضادة للسرطان". "نحن لم نجربهم جميعًا بعد."