طور باحثون في جامعة كولومبيا للهندسة علاجًا للسرطان حيث تتعاون البكتيريا والفيروسات. في دراسة نُشرت اليوم في مجلة Nature Biomedical Engineering، يوضح مختبر الأنظمة البيولوجية الاصطناعية كيف يقوم نظامهم بإخفاء فيروس داخل بكتيريا تبحث عن الأورام، ويهرب بها من الجهاز المناعي، ثم يطلقها داخل أورام السرطان.
تجمع المنصة الجديدة بين ميل البكتيريا إلى العثور على الأورام ومهاجمتها، مع تفضيل الفيروس الطبيعي لإصابة الخلايا السرطانية وقتلها. قاد تال دانينو، الأستاذ المساعد في الهندسة الطبية الحيوية بجامعة كولومبيا للهندسة، تطوير النظام المسمى CAPPSID (اختصار لـ Coordinated Activity of Prokaryote and Picornavirus for Safe Intracellular Delivery). عمل تشارلز إم رايس، عالم فيروسات في جامعة روكفلر، مع فريق كولومبيا.
الجزء البكتيري من النظام هو بكتيريا Salmonella typhimurium، وهي نوع ينتقل بشكل طبيعي إلى البيئة قليلة الأكسجين والغنية بالمغذيات داخل الأورام. بمجرد وصولها إلى هناك، تخترق البكتيريا الخلايا السرطانية وتطلق الفيروس مباشرة داخل الورم.
"لقد قمنا ببرمجة البكتيريا لتعمل كحصان طروادة، حيث تقوم بإدخال الحمض النووي الريبوزي الفيروسي إلى الأورام، ثم تتحلل مباشرة داخل الخلايا السرطانية نفسها لإطلاق الجينوم الفيروسي، والذي يمكنه بعد ذلك الانتشار بين الخلايا السرطانية"، كما يقول سينغر.
من خلال استغلال غريزة البكتيريا في البحث عن الأورام وقدرة الفيروس على التكاثر داخل الخلايا السرطانية، ابتكر الباحثون نظام توصيل يمكنه اختراق الورم والانتشار فيه - وهو تحدٍ قيد سابقًا كلًا من الأساليب التي تعتمد على البكتيريا وحدها أو الفيروسات وحدها.
الحماية من العدوى الخارجة عن السيطرة
أحد الشواغل الرئيسية لأي علاج بالفيروسات الحية هو احتواء انتشارها خارج الورم. عالج نظام الفريق هذه المشكلة بخدعة جزيئية: فقد ضمن أن الفيروس لا يمكن أن ينتشر دون جزيء لا يمكنه الحصول عليه إلا من البكتيريا. نظرًا لأن البكتيريا تبقى داخل الورم، فإن هذا المكون الحيوي (المسمى البروتياز) غير متوفر في أي مكان آخر في الجسم.
"يمكن لجزيئات الفيروس القابلة للانتشار أن تتشكل فقط بالقرب من البكتيريا. هذه البكتيريا مطلوبة لتوفير آليات خاصة ضرورية لنضج الفيروس في الفيروس المعدل. هذا يخلق اعتمادًا اصطناعيًا بين الميكروبات"، كما يقول سينغر. يوفر هذا الإجراء الوقائي طبقة ثانية من التحكم: حتى لو هرب الفيروس من الورم، فلن ينتشر في الأنسجة السليمة.
„أنظمة مثل هذه - المصممة خصيصًا لتعزيز سلامة هذه العلاجات الحية - ستكون حاسمة في ترجمة هذه التطورات إلى العيادة“، كما يقول سينغر.
الاعتمادات
معمل دانينو
