马萨诸塞大学阿姆赫斯特-欧内斯特制药公司的一个科学家团队在开发一种无毒细菌疗法BacID方面取得了“令人兴奋的”、对患者友好的进展,这种疗法可以将抗癌药物直接输送到肿瘤中。这项新兴技术有望非常安全、更有效地治疗高死亡率的癌症,包括肝癌、卵巢癌和转移性乳腺癌。
参与研究的癌症患者的临床试验预计将于2027年开始。这项研究的资深作者、麻省大学阿默斯特分校化学工程教授尼尔·福布斯(Neil Forbes)说:“这令人兴奋,因为我们现在拥有了获得有效细菌治疗癌症的所有关键部分。”该研究最近发表在《分子治疗》杂志上。
“我们试图做的是释放治疗晚期癌症的潜力,”主要作者Vishnu Raman补充道,他在马萨诸塞大学阿默斯特应用生命科学研究所(als)的福布斯实验室获得博士学位。“细菌是肿瘤的天然家园,由于这种治疗方法具有很强的针对性,它可以治疗一些癌症,而不会出现化疗等其他系统传递疗法所产生的严重副作用。”
这些新发现是拉曼十多年研究的成果。拉曼是Ernest Pharmaceuticals的首席科学官,该公司是一家als初创公司,由拉曼、福布斯和合著者内莱·范·迪塞尔(Nele Van Dessel)共同创立。内莱·范·迪塞尔是一名生物工程师,在福布斯实验室做博士后研究员时开发了细菌传递系统。
该团队一直在微调无毒的沙门氏菌基因工程菌株的开发,以瞄准肿瘤,然后控制癌细胞内抗癌药物的释放。除了使健康组织免受损伤外,这种癌症治疗平台能够提供比给药剂量多几个数量级的治疗,因为简单制造的细菌在肿瘤中呈指数增长。
在这种第三代传递菌株中,拉曼找到了一种方法来控制细菌在静脉注射后何时侵入癌细胞并传递治疗。这极大地提高了以更高浓度的药物治疗靶向肿瘤的能力,同时也使治疗更加安全。“在第一代菌株中,我们基本上依靠细菌自己的大脑来找到肿瘤并提供治疗。但我们无法准确控制这种情况何时发生,因此入侵健康细胞以及细菌在定植肿瘤之前的过早清除存在风险,我们希望减轻这两种风险,”拉曼说。
在研究的早期,科学家们发现正是细菌的鞭毛——帮助细胞运动的一部分——使细菌能够入侵癌细胞。因此,他们在细菌中设计了一个基因回路,通过简单的非处方剂量的阿司匹林来启动鞭毛的产生。如果没有水杨酸(一种人服用阿司匹林后血液中活跃的代谢产物)提供的开启开关,细菌就会在肿瘤中休眠。
“这项技术的一个核心部分是鞭毛的可控激活,”拉曼解释说。“另一个核心部分是,一旦细菌进入癌细胞,我们就给它们设计一个自杀回路。所以它们会自行破裂,并在癌细胞内进行治疗。”
在小鼠模型的临床前研究中,细菌被静脉注射。“它会扩散到全身,但免疫系统会在两天内迅速清除健康器官组织中的减毒细菌。在此期间,细菌仅在肿瘤内继续呈指数增长。在第三天,我们使用非处方剂量的阿司匹林来触发细菌入侵癌细胞,然后进行治疗。”
他补充道:“我们想让游戏尽可能简单。“所以病人可以接受输液,三天后,在家里,他们只需服用口服剂量的阿司匹林。”
该团队现在专注于建立流程,以获得监管部门的批准,开始临床试验。
拉曼说:“我们在微生物癌症治疗领域看到了很大的发展,我们很自豪能站在这个领域的前沿。”