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

Araştırmacılar kanser tedavisinde devrim yaratabilecek sıra dışı bir yöntem geliştirdi. Ekip tümörleri dışarıdan hedef almak yerine içeriden parçalayabilecek şekilde genetik olarak tasarlanmış bakteriler üzerinde çalışıyor. İşte araştırmaya ilişkin çarpıcı detaylar.

Giriş Tarihi: Güncelleme Tarihi:
Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 1

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 2

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 3

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 4

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 5

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 6

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 7

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 8

Bu da güvenlik açısından ciddi bir tehdit oluşturabilir.

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

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 9

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.
Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 10

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.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 11

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."

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 12

Sıradaki Aşama Ne?

Araştırmacılar şimdi iki önemli özelliği tek bir bakteride birleştirmeyi planlıyor:

  • Oksijene dayanıklılık

  • Quorum sensing kontrollü güvenlik sistemi

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 13

Bu tasarlanmış bakteri, klinik öncesi tümör modellerinde test edilecek. Amaç, katı kanserleri daha eksiksiz ve güvenli biçimde parçalayabildiğini kanıtlamak.

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 14

Kanser Tedavisinde Yeni Bir Dönem mi?

Eğer ilerleyen deneyler başarılı olursa genetik olarak tasarlanmış bakteriler:

  • Tümörleri içeriden zayıflatabilir

Kansere karşı mikro savaş: Bilim insanları tümörleri içten yiyen bakteri geliştirdi - 15
  • Diğer tedavilerle birlikte kullanılabilir

  • Daha hedefli ve yan etkisi düşük bir yaklaşım sunabilir.

Fotoğraflar Takvim.com.tr grafik servisi tarafından oluşturulmuştur.