Technologie GM salmonel s protinádorovými nanočásticemi. Kredit: Suh et al. (2018).

Najít vhodné látky, které by fungovaly proti nádorům, nebývá vůbec snadné. Ale dopravit je přímo do nádoru v těle pacienta, to je často ještě mnohem těžší. Tkáně lidského těla jsou na jednou stranu zranitelné, a lidské tělo je zároveň hlídáno velmi sofistikovaným a vyspělým imunitním systémem. Je to těžká ironie. S rozvinutým nádorem si imunitní systém často sám od sebe neporadí, zato ale mnohdy velmi účinně bojuje proti léčbě takového nádoru.

Bahareh Behkam uprostřed. Kredit: Virginia Tech.

Pro vědce je to ohromná výzva. Potřebují najít ty nejvhodnější medikamenty, dostat je až do nádoru – aniž by při tom pacient došel větší újmě, a zároveň tyto látky ochránit před naštvaným imunitním systémem. Na Virginské technice vsadili na science-fiction. Vzali salmonely, tedy obávané patogeny, které náruživě pronikají imunitní obranou a použili jako bionické transportéry, s jejichž pomocí dostanou do nádoru velké množství protinádorových nanočástic.

Léčba salmonelou přináší velikou výhodu v tom, že imunitní systém pacienta salmonely okamžité pozná a vyhlásí nejvyšší bojovou pohotovost. Tím se zlepší pacientovy vyhlídky, protože nádor, který se stále maskuje, se přitom dostane do křížové palby imunity. Posilování imunitu v boji proti nádorům je cílem rozmanitých imunoterapií, které se v poslední době bouřlivě rozvíjejí.

Kolonie salmonel Salmonella enterica serovar Typhimurium na agaru. Kredit: CDC.

Bahareh Behkam a její kolegové vyzkoušeli, jestli by salmonely kromě burcování imunitního systému pacienta ještě zvládly transportovat nanočástice s protirakovinným léčivem do nádoru. Zabralo to několik let výzkumu, ale nakonec se jim to povedlo. Vytvořili technologii, které říkají NanoBEADS (Bacteria-Enabled Autonomous Drug Delivery System). Do role transportéru si vybrali oslabené salmonely kmene Salmonella enterica serovar Typhimurium VNP20009, kterým přidali nanočástice z biopolymeru PLGA, tj. poly(laktid-koglykolid), tvořeného jednotkami z kyseliny mléčné a glykolové.

Oslabené salmonely tohoto typu stále burcují imunitní systém pacienta. Zároveň ale nerozpoutají nepříjemnou infekci. Behkamová a spol. si je vybrali i proto, že se již v podobných výzkumech používají a dostaly se už i do klinických testů. Podle Behkamové jsou salmonely skvělé v pronikání tkáněmi. Tak proč toho nevyužít?

Badatelé zatím ověřili, jesli systém NanoBEADS vůbec funguje. Dopadlo to více než dobře. Když vyzkoušeli NanoBEADS na myších s rakovinou prsu, tak se nanočástice udržely uvnitř pevných nádorů až stokrát lépe, nežli v případě metod s pasivním šířením nanočástic. Behkamová s kolegy teď experimentují se systémem NanoBEADS, jehož nanočástice jsou naloženy molekulami protinádorového léčiva. Pokud vše půjde dobře, tak nás třeba v dohledné době budou léčit ochočené salmonely.

Literatura
Virginia Tech 19. 12. 2018, Advanced Science 5. 12. 2018.