బాక్టీరియల్ టీకా క్యాన్సర్ ఇమ్యునోథెరపీగా వాగ్దానం చేస్తుంది

ఆధునిక కొలొరెక్టల్ క్యాన్సర్ మరియు మెలనోమా యొక్క మౌస్ నమూనాలను ఉపయోగించి చేసిన అధ్యయనాలలో, బ్యాక్టీరియా వ్యాక్సిన్ రోగనిరోధక వ్యవస్థను అణిచివేసేందుకు — లేదా అనేక సందర్భాల్లో — ప్రాధమిక మరియు మెటాస్టాటిక్ క్యాన్సర్‌ల పెరుగుదలను అణిచివేస్తుంది. శరీరంలోని ఆరోగ్యకరమైన భాగాలను ఒంటరిగా వదిలివేసేటప్పుడు.

ఫలితాలు అక్టోబర్ 16లో ప్రచురించబడ్డాయి ప్రకృతి.

గతంలో అనేక క్యాన్సర్ క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో ఉపయోగించిన పెప్టైడ్ ఆధారిత చికిత్సా క్యాన్సర్ వ్యాక్సిన్‌ల కంటే బ్యాక్టీరియా వ్యాక్సిన్ చాలా ప్రభావవంతమైనదని నిరూపించబడింది.

“మా సిస్టమ్ యొక్క ముఖ్యమైన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఉత్పాదక యాంటీట్యూమర్ రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను ప్రేరేపించడానికి రోగనిరోధక వ్యవస్థ యొక్క అన్ని చేతులను సమన్వయంతో పునర్నిర్మించడం మరియు సక్రియం చేయడం దాని ప్రత్యేక సామర్ధ్యం. ఈ వ్యవస్థ ప్రత్యేకంగా కష్టతరమైన అధునాతన ఘన కణితి నమూనాలలో ఎందుకు బాగా పనిచేస్తుందని మేము నమ్ముతున్నాము. ఇతర ఇమ్యునోథెరపీలతో చికిత్స చేయడానికి” అని కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయంలోని వాగెలోస్ కాలేజ్ ఆఫ్ ఫిజీషియన్స్ అండ్ సర్జన్స్‌లో MD/PhD విద్యార్థి ఆండ్రూ రెడెంటి చెప్పారు.

“నికర ప్రభావం ఏమిటంటే, బ్యాక్టీరియా వ్యాక్సిన్ అధునాతన ప్రాధమిక లేదా మెటాస్టాటిక్ కణితుల పెరుగుదలను నియంత్రించగలదు లేదా తొలగించగలదు మరియు మౌస్ మోడల్‌లలో మనుగడను విస్తరించగలదు” అని అధ్యయనం యొక్క బ్యాక్టీరియా ఇంజనీరింగ్ అంశాలకు నాయకత్వం వహించడంలో సహాయపడిన కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయంలో PhD విద్యార్థి జోంగ్‌వాన్ ఇమ్ చెప్పారు. .

బ్యాక్టీరియా వ్యాక్సిన్ ప్రతి కణితికి వ్యక్తిగతీకరించబడింది. “ప్రతి క్యాన్సర్ ప్రత్యేకమైనది — కణితి కణాలు వాటిని సాధారణ ఆరోగ్యకరమైన కణాల నుండి వేరు చేసే విభిన్న జన్యు ఉత్పరివర్తనాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ క్యాన్సర్-నిర్దిష్ట ఉత్పరివర్తనాలను లక్ష్యంగా చేసుకోవడానికి రోగనిరోధక వ్యవస్థను నిర్దేశించే బ్యాక్టీరియాను ప్రోగ్రామింగ్ చేయడం ద్వారా, రోగి యొక్క స్వంత రోగనిరోధక వ్యవస్థను ప్రేరేపించే మరింత ప్రభావవంతమైన చికిత్సలను మనం ఇంజినీర్ చేయవచ్చు. వారి క్యాన్సర్ కణాలను గుర్తించి చంపడానికి” అని కొలంబియా యూనివర్సిటీలోని వాగెలోస్ కాలేజ్ ఆఫ్ ఫిజీషియన్స్ అండ్ సర్జన్‌లో మైక్రోబయాలజీ & ఇమ్యునాలజీ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ అయిన నికోలస్ అర్పైయా, పీహెచ్‌డీ, కొలంబియా స్కూల్‌లోని బయోమెడికల్ ఇంజినీరింగ్ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ టాల్ డానినోతో పరిశోధనకు దర్శకత్వం వహించారు. ఇంజనీరింగ్.

“మేము తదుపరి జన్యు ప్రోగ్రామింగ్ ద్వారా అదనపు భద్రతా ఆప్టిమైజేషన్‌లను ఏకీకృతం చేయడం కొనసాగిస్తున్నందున, మేము రోగులలో ఈ చికిత్సను పరీక్షించే దశకు దగ్గరగా ఉన్నాము” అని ఆయన చెప్పారు.

క్యాన్సర్ చికిత్సగా బాక్టీరియా

న్యూయార్క్ హాస్పిటల్‌లో సర్జన్‌గా ఉన్న డాక్టర్ విలియం కోలీ, బ్యాక్టీరియాతో ఇంజెక్ట్ చేయబడిన పనికిరాని కణితులతో ఉన్న రోగుల ఉపసమితిలో కణితి తిరోగమనాన్ని గమనించినప్పుడు, 19వ శతాబ్దం చివరి నుండి క్యాన్సర్ చికిత్సలో బాక్టీరియా ఉపయోగించబడింది. ప్రారంభ దశలో మూత్రాశయ క్యాన్సర్ ఉన్న రోగులలో బాక్టీరియా ఇప్పటికీ చికిత్సా సాధనంగా ఉపయోగించబడుతోంది. కొన్ని బాక్టీరియా సహజంగా కణితులకు వలసపోగలదని మరియు అవి తరచుగా ఆక్సిజన్ లేని వాతావరణంలో వృద్ధి చెందగలవని మరియు స్థానికంగా రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను రేకెత్తించగలవని పరిశోధకులకు ఇప్పుడు తెలుసు.

కానీ ఈ విధంగా ఉపయోగించినప్పుడు, బ్యాక్టీరియా సాధారణంగా క్యాన్సర్‌పై దాడి చేయడానికి రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను ఖచ్చితంగా నియంత్రించదు లేదా నిర్దేశించదు. “ఈ లక్షణాలు మాత్రమే కణితిని నాశనం చేయగల రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపించడానికి బ్యాక్టీరియాకు తగినంత శక్తిని ఇవ్వవు, కానీ క్యాన్సర్ చికిత్సా విధానాల యొక్క కొత్త డొమైన్‌ను నిర్మించడానికి అవి మంచి ప్రారంభ స్థానం” అని నికోలస్ అర్పైయా, PhD చెప్పారు.

రోగనిరోధక వ్యవస్థ యొక్క బహుళ భాగాలను, సురక్షితంగా ప్రేరేపించడం

కొత్త వ్యవస్థ ప్రోబయోటిక్ స్ట్రెయిన్‌తో ప్రారంభమవుతుంది E. కోలి బాక్టీరియా. బ్యాక్టీరియా సంకర్షణ చెందే విధానాన్ని ఖచ్చితంగా నియంత్రించడానికి మరియు కణితి హత్యను ప్రేరేపించడానికి రోగనిరోధక వ్యవస్థకు అవగాహన కల్పించడానికి పరిశోధకులు బహుళ జన్యు మార్పులను చేసారు.

ఇంజనీరింగ్ చేయబడిన బ్యాక్టీరియా ప్రోటీన్ లక్ష్యాలను ఎన్కోడ్ చేస్తుంది — నియోయాంటిజెన్స్ అని పిలుస్తారు – ఇవి క్యాన్సర్ చికిత్సకు ప్రత్యేకమైనవి. ఈ బ్యాక్టీరియా ద్వారా పంపిణీ చేయబడిన నియోయాంటిజెన్‌లు అదే ప్రోటీన్‌లను వ్యక్తీకరించే క్యాన్సర్ కణాలను లక్ష్యంగా చేసుకోవడానికి మరియు దాడి చేయడానికి రోగనిరోధక వ్యవస్థకు శిక్షణ ఇస్తాయి. నియోయాంటిజెన్‌లను కణితి లక్ష్యాలుగా ఉపయోగిస్తారు, తద్వారా ఈ క్యాన్సర్-మార్కింగ్ ప్రోటీన్లు లేని సాధారణ కణాలు ఒంటరిగా ఉంటాయి. బ్యాక్టీరియా వ్యవస్థ యొక్క స్వభావం మరియు శాస్త్రవేత్తలు రూపొందించిన అదనపు జన్యు మార్పుల కారణంగా, ఈ బ్యాక్టీరియా క్యాన్సర్ చికిత్సలు ఏకకాలంలో రోగనిరోధక వ్యవస్థను నిరోధించడానికి కణితులు ఉపయోగించే రోగనిరోధక శక్తిని తగ్గించే విధానాలను కూడా అధిగమించాయి.

ఈ జన్యుపరమైన మార్పులు తమను తాము వ్యతిరేకించే రోగనిరోధక దాడులను తప్పించుకునే బ్యాక్టీరియా యొక్క సహజమైన సామర్థ్యాన్ని నిరోధించడానికి కూడా రూపొందించబడ్డాయి. భద్రతా చర్యగా, ఇంజనీర్ చేయబడిన బ్యాక్టీరియాను రోగనిరోధక వ్యవస్థ ద్వారా సులభంగా గుర్తించవచ్చు మరియు తొలగించవచ్చు మరియు కణితిని కనుగొనకపోతే శరీరం నుండి త్వరగా తొలగించబడుతుంది.

ఎలుకలలో పరీక్షించినప్పుడు, ఈ క్లిష్టమైన ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన బ్యాక్టీరియా క్యాన్సర్ వ్యాక్సిన్‌లు కణితి కణాలపై దాడి చేసే రోగనిరోధక కణాల యొక్క విస్తృత శ్రేణిని నియమిస్తాయని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, అయితే సాధారణంగా కణితి-నిర్దేశిత రోగనిరోధక దాడులను అణిచివేసే ప్రతిస్పందనలను నివారిస్తుంది.

బాక్టీరియా వ్యాక్సిన్ ఎలుకలకు కణితులను అభివృద్ధి చేయడానికి ముందు నిర్వహించినప్పుడు క్యాన్సర్ పెరుగుదలను తగ్గించింది మరియు నయం చేయబడిన ఎలుకలలో అదే కణితులు తిరిగి పెరగకుండా నిరోధించింది, వ్యాక్సిన్ అనుభవించిన రోగులలో క్యాన్సర్ తిరిగి రాకుండా నిరోధించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండవచ్చని సూచిస్తుంది. ఉపశమనం.

వ్యక్తిగతీకరణ

వ్యక్తులలో, ఈ సూక్ష్మజీవుల వ్యాక్సిన్‌లను రూపొందించడంలో మొదటి దశ రోగి యొక్క క్యాన్సర్‌ను క్రమం చేయడం మరియు బయోఇన్ఫర్మేటిక్స్ ఉపయోగించి దాని ప్రత్యేకమైన నియోయాంటిజెన్‌లను గుర్తించడం. తరువాత, గుర్తించబడిన నియోయాంటిజెన్‌లను, అలాగే ఇతర ఇమ్యునోమోడ్యులేటరీ కారకాలను పెద్ద మొత్తంలో ఉత్పత్తి చేయడానికి బ్యాక్టీరియా ఇంజనీరింగ్ చేయబడుతుంది. కణితులకు చికిత్స చేయాల్సిన రోగికి ఇన్ఫ్యూజ్ చేసినప్పుడు, బ్యాక్టీరియా కణితులకు వెళుతుంది, ఇంట్లో తమను తాము తయారు చేసుకుంటుంది మరియు స్థిరంగా వారి పేలోడ్ ఇంజినీరింగ్ “ఔషధాలను” ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు పంపిణీ చేస్తుంది.

బ్యాక్టీరియా వ్యాక్సిన్ ద్వారా సక్రియం చేయబడిన తర్వాత, రోగనిరోధక వ్యవస్థ శరీరం అంతటా వ్యాపించిన క్యాన్సర్ కణాలను తొలగించడానికి మరియు తదుపరి మెటాస్టాటిక్ అభివృద్ధిని నిరోధించడానికి ప్రాంప్ట్ చేయబడుతుంది.

ప్రతి కణితి దాని స్వంత నియోయాంటిజెన్‌లను కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, ప్రతి రోగికి ఇమ్యునోథెరపీ అనుకూలీకరించబడుతుంది. “చికిత్స చేసే సమయం మొదట కణితిని క్రమం చేయడానికి ఎంత సమయం తీసుకుంటుందనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అప్పుడు మనం బ్యాక్టీరియా జాతులను తయారు చేయాలి, ఇది చాలా వేగంగా ఉంటుంది. కొన్ని ఇతర టీకా ప్లాట్‌ఫారమ్‌ల కంటే బాక్టీరియా తయారు చేయడం చాలా సులభం,” అని డానినో చెప్పారు.

బ్యాక్టీరియా వేగంగా పరివర్తన చెందడానికి మరియు చికిత్స నుండి తప్పించుకునే క్యాన్సర్ సామర్థ్యాన్ని ఎదుర్కోవడానికి కూడా రూపొందించబడింది. “మా ప్లాట్‌ఫారమ్ చాలా విభిన్న నియోయాంటిజెన్‌లను అందించడానికి అనుమతిస్తుంది కాబట్టి, కణితి కణాలు ఒకేసారి ఆ లక్ష్యాలన్నింటిని కోల్పోవడం మరియు రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను నివారించడం సిద్ధాంతపరంగా కష్టమవుతుంది” అని అర్పియా చెప్పారు.

మునుపటి క్యాన్సర్ వ్యాక్సిన్‌లు లేని చోట వారి విధానం విజయవంతమవుతుందని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. తరువాతి కాలంలో, కణితి నియోయాంటిజెన్‌లకు వ్యతిరేకంగా రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనలు ప్రేరేపించబడినప్పటికీ, రోగనిరోధక శక్తిని తగ్గించే కణితి వాతావరణం యొక్క ప్రత్యక్ష మాడ్యులేషన్ అటువంటి స్థాయికి సాధించబడదు.

Arpaia జతచేస్తుంది, “ఈ సమ్మేళనాలు మొత్తం శరీరం అంతటా క్రమపద్ధతిలో పంపిణీ చేయబడినప్పుడు తట్టుకోగలిగే దానికంటే ఎక్కువ సాంద్రత కలిగిన ఔషధాలను అందించడానికి బాక్టీరియా అనుమతిస్తుంది. ఇక్కడ, మేము డెలివరీని నేరుగా కణితికి పరిమితం చేయవచ్చు మరియు మేము రోగనిరోధక వ్యవస్థను ఎలా ఉత్తేజపరుస్తామో స్థానికంగా మాడ్యులేట్ చేయవచ్చు. “

మరింత సమాచారం

ఈ అధ్యయనానికి “ప్రోబయోటిక్ నియోయాంటిజెన్ డెలివరీ వెక్టర్స్ ఫర్ ప్రిసిషన్ క్యాన్సర్ ఇమ్యునోథెరపీ” అని పేరు పెట్టారు.

అందరు రచయితలు: ఆండ్రూ రెడెంటి, జోంగ్‌వాన్ ఇమ్, బెంజమిన్ రెడెంటి, ఫాంగ్డా లి, మాథ్యూ రౌనే, జెరెన్ షెంగ్, విలియం సన్, కాండిస్ ఆర్. గుర్బత్రి, షున్యు హువాంగ్, మేఘనా కొమరాంచత్, యంగ్‌యుక్ జాంగ్, జేసెయుంగ్ హాన్, ఎడ్వర్డ్ ఆర్. బల్లిస్టర్న్, , అనా వర్దోషివిల్లి, తాల్ డానినో మరియు నికోలస్ అర్పైయా (అందరూ కొలంబియాలో ఉన్నారు).

పరిశోధనకు నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్ (R01CA249160, R01CA259634, U01CA247573, మరియు T32GM145766) మరియు సియర్ల్ స్కాలర్స్ ప్రోగ్రామ్ మరియు రాయ్ మరియు డయానా వాగెలోస్ ప్రెసిషన్ మెడిసిన్ పైలట్ గ్రాంట్ నుండి నిధులు అందించబడ్డాయి.

ఆండ్రూ రెడెంటి, జోంగ్‌వాన్ ఇమ్, టాల్ డానినో మరియు నికోలస్ అర్పైయా ఈ పనికి సంబంధించి US పేటెంట్ మరియు ట్రేడ్‌మార్క్ కార్యాలయంలో తాత్కాలిక పేటెంట్ దరఖాస్తును దాఖలు చేశారు.