Wirusy eliminujące bakterie jako sprzymierzeńcy w walce z rakiem

Dzięki modyfikacjom genetycznym bakteriofagi mogą identyfikować komórki rakowe, modulować mikrobiom guza, pełnić rolę "nośników leków" i szczepionek przeciwnowotworowych. Prof. Alicja Węgrzyn z Centrum Terapii Fagowych w Gdańsku opowiada o wyzwaniach i pierwszych krokach ku klinicznej praktyce.

Badaczka zauważyła, że na pierwszy rzut oka bakteriofagi i nowotwory to dwa odległe światy - pierwsze atakują bakterie, drugie są komórkami własnego ciała, które namnażają się w sposób niekontrolowany. Obecnie w biotechnologicznych laboratoriach następuje rewolucja. - Fagi przestają być jedynie narzędziem zwalczania bakterii, a zaczynają pełnić rolę miniaturowych platform terapeutycznych i regulatorów mikrośrodowiska nowotworu - wskazała.

Jak podała prof. Węgrzyn, kluczową technologią staje się tzw. phage display: modyfikacja genomu faga sprawia, że na jego powierzchni możemy prezentować białka, peptydy lub fragmenty przeciwciał zdolne do rozpoznawania komórek konkretnych typów nowotworów.

Wyjaśniła, że za pomocą fagów możliwe staje się wykrycie mutacji nowotworowych czy podtypów nowotworów, które umykały klasycznym testom. - W systemach opartych na phage display czułość tej metody może być nawet tysiąckrotnie wyższa niż w badaniach konwencjonalnych, choć koszty i potrzeba specjalistycznie wyposażonych laboratoriów wciąż stanowią barierę - podkreśliła prof. Węgrzyn.

Do dziś technika ta znalazła zastosowanie w identyfikacji peptydów i ligandów właściwych dla konkretnych receptorów w nowotworach wielu typów, a także w obrazowaniu molekularnym guza.

Badaczka wyjaśniła, że nowotwory to nie tylko komórki rakowe - to również mikrobiom, czyli społeczność bakterii żyjących w ich otoczeniu. - Część z nich może wspierać rozwój guza, inne - przeciwnie - go hamować - powiedziała.

I tu wkraczają fagi: potrafią selektywnie atakować bakterie sprzyjające rakowi, nie naruszając tych korzystnych. To ogromna przewaga nad antybiotykami, które działają jak młot pneumatyczny - "niszczą wszystko po drodze, w tym bakterię pożyteczną".

Alicja Węgrzyn podkreśliła, że w modelach zwierzęcych podawanie fagów skutkowało zmianą składu mikrobiomu w guzie, wolniejszym wzrostem nowotworu oraz obniżeniem skłonności do przerzutów. Takie podejście - "porządkowanie" mikrośrodowiska guza - może stać się integralnym elementem terapii wspomagających leczenie onkologiczne.

Jednym z najbardziej spektakularnych zastosowań jest wykorzystanie fagów jako "konia trojańskiego" - nośników leków lub fragmentów przeciwciał, kierowanych bezpośrednio do komórek rakowych.

Drugim, niezwykle obiecującym kierunkiem są szczepionki przeciwnowotworowe oparte na fagach. Prof. Węgrzyn podała, że na powierzchni faga można zaprezentować fragmenty białek nowotworowych, a układ odpornościowy uczy się je rozpoznawać i niszczyć. W badaniach przedklinicznych eksperymentowano już z rakiem piersi (np. receptor HER2) i obserwowano, że takie konstrukcje aktywują odpowiedź immunologiczną w sposób pożądany.

Droga do klinik wciąż jest jednak długa. Główne wyzwania to stabilność fagów w organizmie, immunogenność, skalowalna produkcja oraz regulacje bezpieczeństwa.

Niektóre konstrukty fagowe już weszły w fazę I i II badań klinicznych. W Gdańsku zespół prof. Węgrzyn pracuje nad wpływem fagów na mikrobiom i immunologię nowotworu. Wyniki wstępne są obiecujące. Ale, jak przyznała sama badaczka, ograniczenia finansowe - niewielkie granty, mały personel - spowalniają tempo badań.

Mira Suchodolska