Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Служил в Иране, был против войны, создал Василя Быкова. Пять пунктов о классике, чье имя вам наскучило со школы — а зря
  2. Лукашенко уволил главу милиции Витебской области
  3. «Надеюсь на чудо, возможно, ошибка или что-то еще». Экс-вратарь сборной Беларуси — о сыне, которого подозревают в убийстве беременной
  4. Комитет по здравоохранению ответил минчанке, которая пожаловалась на тяжелые роды в 5-м роддоме Минска
  5. «Взрослого мужчину невозможно увести из семьи». Экспертка о том, почему в комментариях набросились на убитую беременную минчанку
  6. Неделя с максимальными шансами на обвал доллара: что произошло? Прогноз курсов валют
  7. Кто стоит за «гусем», о котором говорил Лукашенко? Программист из Витебска, создавший чемпиона Беларуси
  8. «Даже не собираюсь». Родителей школьников попросили сообщить, сколько они зарабатывают
  9. Посол Армении не вернется в Беларусь, пока Ереван не получит объяснений или извинений за слова Лукашенко — спикер армянского парламента
  10. Синоптики предупредили о погодной опасности в среду
  11. «Открытие дверей тюрем — лишь первый шаг. Нам необходима политическая амнистия». Тихановская — о визите Коула в Минск
  12. Визовый центр Италии в Минске приостановил регистрацию новых заявителей в лист ожидания
  13. «Почему вселенная вам не посылает такого мужчину?» Жена близкого к власти очень богатого бизнесмена учит женщин, как найти миллиардера
  14. Каким образом Николай Лукашенко мог одновременно учиться в Китае, служить в армии, а потом и летать с отцом в командировки — эксперт
  15. Малярша смогла за год накопить на однушку в Минске и рассказала, как это у нее получилось. От реакции комментаторов у нее был шок
  16. Ребенка не пустили в развлекательный центр из-за одной подписи. Оказалось, так нельзя
  17. Спецпосланник Трампа по Беларуси Джон Коул прибыл в Минск на переговоры с Лукашенко
  18. «Фактически в окружении». Российская армия впервые за долгое время потерпела крупное поражение на Донбассе
  19. «Ты уже в панике не понимаешь, что делать». Что творится с арендой жилья в Минске


/

Ученые из Университета Ватерлоо работают над новым методом лечения рака, основанным на использовании генетически модифицированных бактерий, способных разрушать опухоли изнутри. Исследование сочетает достижения синтетической биологии, генной инженерии и математического моделирования, пишет ScienceDaily.

Лабораторные колбы. Фото: Hans Reniers, Unsplash
Изображение используется в качестве иллюстрации. Фото: Hans Reniers, Unsplash

В центре разработки находится бактерия Clostridium sporogenes — микроорганизм, обитающий в почве и способный жить только в полностью бескислородной среде. Это ключевое свойство делает его особенно интересным для онкологии.

Внутренняя часть многих твердых опухолей практически лишена кислорода и состоит из мертвых клеток и питательных веществ. Для большинства клеток организма такие условия губительны, однако для C. sporogenes — идеальны. Попадая в опухоль в форме спор, бактерии «просыпаются», начинают активно размножаться и потреблять доступные ресурсы, постепенно разрушая внутреннюю структуру новообразования.

По словам профессора химической инженерии Марка Окойна, бактерии заселяют центральную часть опухоли, где отсутствует кислород, и начинают использовать ее содержимое как источник питания, фактически способствуя уничтожению раковой ткани.

Однако у метода есть серьезное ограничение. По мере роста бактерии продвигаются к внешним слоям опухоли, где присутствует небольшое количество кислорода. В этих условиях микроорганизмы начинают погибать, не успевая полностью разрушить опухоль.

Чтобы решить эту проблему, исследователи внедрили в C. sporogenes ген родственной бактерии, обладающей большей устойчивостью к кислороду. Благодаря этой модификации бактерии могут выживать в условиях частичного доступа кислорода и дольше сохранять активность в периферийных зонах опухоли.

Однако усиление устойчивости к кислороду создает и потенциальный риск. Если бактерии станут слишком жизнеспособными в кислородной среде, они могут начать размножаться вне опухоли — например, в кровотоке, что небезопасно для пациента.

Для предотвращения этого ученые применили механизм, известный как quorum sensing — «чувство кворума». Это естественная система коммуникации бактерий с помощью химических сигналов. По мере увеличения их количества концентрация сигнального вещества растет. Только когда внутри опухоли накапливается достаточное число бактерий, сигнал достигает порогового уровня и активирует ген устойчивости к кислороду.

Таким образом, защитный механизм включается строго в нужный момент — когда колония уже сформирована внутри опухоли и требуется продвижение к ее внешним слоям.

В предыдущих исследованиях команда продемонстрировала возможность генетической модификации C. sporogenes для повышения устойчивости к кислороду. В дальнейшем ученые протестировали систему quorum sensing, запрограммировав бактерии на выработку зеленого флуоресцентного белка. Это позволило визуально подтвердить, что ген активируется именно тогда, когда запланировано.

Профессор прикладной математики Брайан Ингаллс сравнил разработанную систему с электрической схемой: только вместо проводов используются фрагменты ДНК. Каждый элемент выполняет строго определенную функцию, а вместе они образуют предсказуемую и управляемую биологическую систему.

Теперь исследователи планируют объединить ген устойчивости к кислороду и систему quorum sensing в одном штамме бактерии и протестировать его в доклинических испытаниях на моделях опухолей.

Проект стартовал как междисциплинарная работа аспиранта Бахрама Заргара под руководством Брайана Ингаллса и профессора химической инженерии Пу Чена. Сейчас к разработке подключены специалисты из различных областей, включая инженеров, математиков и биологов.

Также команда сотрудничает с компанией CREM Co Labs в Торонто, соучредителем которой является Заргар. В проекте участвует и Сара Садр — бывшая аспирантка университета, сыгравшая ключевую роль в развитии исследования.

Хотя метод находится на ранней стадии разработки, он демонстрирует перспективное направление в онкологии — использование «живых лекарств», способных избирательно воздействовать на патологические ткани. Если технология подтвердит эффективность и безопасность в доклинических и клинических испытаниях, она может стать частью комбинированной терапии рака в будущем.

Развитие подобных подходов показывает, как синтетическая биология постепенно переходит от лабораторных экспериментов к созданию реальных медицинских решений.