与其让细菌和病毒给我们带来疾病,不如我们反其道而行之,利用它们的天然才能,通过感染来对抗危险的肿瘤,以达到抗癌的目的呢?
微生物种类繁多,拥有各种各样的生化工具。有些可以直击肿瘤,有些可以直接杀死癌细胞。科学家们正开始揭示某些细菌和病毒所拥有的技巧,这些技巧可以帮助我们对抗癌症,更妙的是,这些技巧还可以结合起来。
哥伦比亚大学工程学院的一项研究发表在《自然生物医学工程》杂志上,研究人员正是做到了这一点:他们将一种抗癌病毒藏匿在一种靶向肿瘤的细菌内部,使其躲过免疫系统,运送到最终目的地——肿瘤。
细菌“特洛伊木马”用于抗癌病毒
由于不同的细菌和病毒适应各自的生态位,因此每种细菌和病毒都拥有一套独特的生化能力。生物工程师可以利用这些优势,有时,将它们结合起来可以产生大于其各部分之和的效果。事实上,自然界已经在一些感染中证明了这一点,细菌和病毒在其中自然相互作用,以提高彼此的性能。
哥伦比亚大学的团队希望更进一步,刻意将微生物配对,以创建一种精确的癌症杀伤系统。
合著者扎卡里·S·辛格(Zakary S. Singer)在新闻声明中说:“通过将细菌工程与合成病毒学结合起来,我们的目标是开辟一条多生物疗法的道路,这种疗法可以实现任何单一微生物都无法独自完成的更多任务。”
他们选择的溶瘤(杀癌)病毒是一种塞内卡病毒,这种病毒以有效感染某些癌细胞而闻名。它需要的是一种递送服务,一种能够直接到达肿瘤同时避开身体病毒中和防御的物质。这就是鼠伤寒沙门氏菌的作用。这种细菌自然地倾向于肿瘤内部的低氧、营养丰富的环境。
辛格在新闻稿中解释说:“我们对细菌进行了编程,使其充当‘特洛伊木马’,将病毒RNA转运到肿瘤中,然后在癌细胞内部自我裂解,释放病毒基因组,病毒基因组随后可以在癌细胞之间传播。”
细菌拴住病毒
在治疗中使用活病毒的棘手之处在于确保它们不会传播到不希望它们传播的地方。幸运的是,研究人员的系统,称为原核生物和小RNA病毒协同活性安全细胞内递送(CAPSID),将安全性内置其中。
他们对病毒进行了工程改造,使其只能在从细菌中获得特定蛋白质时才能复制。由于细菌几乎只存在于肿瘤中,它们就像一条狗链,防止病毒在身体其他部位游荡。
辛格补充说:“正是像这样的系统——专门旨在增强这些活体疗法的安全性——对于将这些进展转化为临床至关重要。”
开发病毒疗法工具包
这项研究标志着将细菌-病毒疗法引入未来癌症治疗迈出了重要一步。根据新闻声明,研究人员认为他们的工作(已在小鼠中得到验证)是细菌和靶向癌症病毒之间刻意工程化合作的第一个例子。
共同主要作者、医生兼科学家乔纳森·帕邦(Jonathan Pabón)在新闻稿中强调,目前已在努力将这项技术从实验室推向临床试验。该团队还在扩大其方法,以针对更广泛的癌症类型,测试不同的肿瘤类型、小鼠模型等。最终目标是开发一个病毒疗法“工具包”,与癌细胞内的不同条件相互作用。
除了扩展病毒方面,他们还在探索如何将他们的系统与已在人体试验中证明安全的细菌菌株结合起来——这一步骤可以使这些活体药物更接近实际应用。
本文不提供医疗建议,仅供参考。
文章来源
我们Discovermagazine.com的作者在文章中使用同行评审的研究和高质量的来源,我们的编辑会审查科学准确性和编辑标准。请查阅本文使用的以下来源
- 自然生物医学工程。工程细菌启动并控制溶瘤病毒
- 美国国家医学图书馆。细菌脂多糖结合增强病毒粒子稳定性并促进肠道病毒的环境适应性















