Pesquisadores da Columbia Engineering University desenvolveram uma terapia contra o câncer que usa bactérias e vírus trabalhando juntos. Em um estudo publicado hoje na Nature Biomedical Engineering, o Synthetic Biological Systems Lab mostra como seu sistema esconde um vírus dentro de uma bactéria que busca tumores, o contrabandeia para fora do sistema imunológico e o libera em tumores cancerígenos.
A nova plataforma combina a propensão das bactérias em encontrar e atacar tumores com a preferência natural do vírus em infectar e matar células cancerígenas. Tal Danino, professor associado de Engenharia Biomédica na Columbia Engineering University, liderou o desenvolvimento do sistema, chamado CAPPSID (abreviação de Coordinated Activity of Prokaryote and Picornavirus for Safe Intracellular Delivery). Charles M. Rice, um virologista da Rockefeller University, colaborou com a equipe da Columbia.
A metade bacteriana do sistema é a Salmonella typhimurium, uma espécie que migra naturalmente para o ambiente de baixo oxigênio e rico em nutrientes dos tumores. Uma vez lá, as bactérias invadem as células cancerígenas e liberam o vírus diretamente dentro do tumor.
“Nós programamos as bactérias para agirem como um cavalo de Troia, introduzindo o RNA viral nos tumores e, em seguida, lisando-se diretamente nas próprias células cancerígenas para liberar o genoma viral, que pode então se espalhar entre as células cancerígenas”, diz Singer.
Ao aproveitar o instinto de busca de tumores das bactérias e a capacidade do vírus de se replicar em células cancerígenas, os pesquisadores criaram um sistema de entrega que pode penetrar e se espalhar dentro do tumor – um desafio que limitou tanto as abordagens baseadas exclusivamente em bactérias quanto em vírus até agora.
Proteção contra infecções fora de controle
Uma preocupação central com qualquer terapia de vírus vivo é conter sua propagação para além do tumor. O sistema da equipe resolveu esse problema com um truque molecular: ele garantiu que o vírus não pudesse se espalhar sem uma molécula que ele só pode obter das bactérias. Como as bactérias permanecem no tumor, esse componente vital (chamado protease) não está disponível em nenhum outro lugar do corpo.
“Partículas virais infecciosas só podem se formar perto de bactérias. Essas bactérias são necessárias para fornecer mecanismos especiais que são essenciais para a maturação viral no vírus manipulado. Isso cria uma dependência sintética entre os micróbios”, diz Singer. Essa salvaguarda fornece uma segunda camada de controle: mesmo que o vírus escape do tumor, ele não se espalhará para tecidos saudáveis.
„Sistemas como este – focados especificamente em melhorar a segurança dessas terapias vivas – serão cruciais para trazer esses avanços para a clínica“, diz Singer.
Créditos
Laboratório Danino
