Современная онкология всё чаще обращается к синтетической биологии для поиска новых решений там, где традиционная терапия достигает своих пределов. Одним из таких прорывов стало создание биоинженерной платформы, которая объединяет бактерии и вирусы для целенаправленного уничтожения опухолевых клеток. Исследование Колумбийского университета, опубликованное в Nature Biomedical Engineering, демонстрирует уникальную стратегию: вирус скрывается внутри бактерии, которая естественным образом мигрирует в опухоль, проходит мимо иммунной защиты организма и высвобождается непосредственно в раковых клетках.
Эта технология получила название CAPPSID (Coordinated Activity of Prokaryote and Picornavirus for Safe Intracellular Delivery). В её основе лежит два естественных свойства: бактерии, например Salmonella typhimurium, способны активно мигрировать в зону опухолей, где низкое содержание кислорода и повышенная концентрация питательных веществ, а вирусы обладают способностью заражать и разрушать опухолевые клетки. Объединение этих процессов позволяет достичь того, что ранее было невозможно: создать синтетическую симбиозную систему, в которой бактерии действуют как троянские кони, перенося вирусный геном прямо в центр опухоли.
Обычная терапия с использованием онколитических вирусов сталкивается с серьёзным препятствием — иммунная система часто нейтрализует вирус ещё до того, как он достигнет опухоли. CAPPSID решает эту проблему с помощью бактериальной маскировки: вирус оказывается скрытым от антител и достигает опухоли в «защищённой упаковке». Как только бактерия проникает в опухолевую ткань, она лизируется и высвобождает вирусный геном, который запускает инфекцию раковых клеток.
Безопасность стала одним из главных приоритетов новой разработки. Учёные встроили в вирус зависимость от бактериального фермента — протеазы. Этот фермент доступен только внутри опухоли, где присутствуют бактерии, и недоступен в здоровых тканях. Таким образом, вирус не может бесконтрольно распространяться по организму, что снимает главный риск онколитической терапии.
Эффективность платформы CAPPSID была проверена на животных моделях рака, включая мелкоклеточный рак лёгких. Полученные данные показывают, что метод способен не только доставлять вирус к опухоли, но и обеспечивать его активное распространение внутри злокачественной ткани. Перспективным направлением применения такой технологии могут стать солидные опухоли различного типа, включая рак груди и рак матки, где проблема доставки терапевтических агентов остаётся одной из самых острых.
Новый подход даёт ряд преимуществ: целенаправленное действие бактерий в гипоксичной среде опухоли; защита вируса от нейтрализации иммунной системой; безопасное и локализованное высвобождение вируса; ограничение его активности за пределами опухоли; возможность адаптации платформы для разных видов рака.
Учёные уже подали патент на эту разработку (WO2024254419A2) и работают над расширением системы с использованием других вирусов и различных штаммов бактерий, прошедших клинические испытания. Цель — создать целый инструментарий «живых лекарств», которые будут определять и уничтожать раковые клетки с высокой точностью и безопасностью.
Такие разработки открывают новый путь в онкотерапии, где многокомпонентные биологические системы могут сочетать точность бактерий, гибкость вирусов и контроль инженерии. Если дальнейшие исследования подтвердят эффективность CAPPSID в клинических испытаниях, онкологи смогут получить мощный инструмент для борьбы с агрессивными формами рака, включая рак груди, матки и лёгких.
А затем «Добавить на главный экран». 