Ученые создали вирус, который уничтожает злокачественные опухоли
Исследовательская группа Болонского университета разработала новый способ лечения рака, основанный на действии генетически модифицированного фага — вируса, поражающего бактерии.
Исследование проводилось в рамках проекта NanoPhage при поддержке фонда AIRC (Итальянская ассоциация исследований онкологических заболеваний). Результаты показывают, что можно создать особый тип вируса, фаг М13, для избирательного уничтожения только опухолевых клеток. С этой целью вирус был модифицирован таким образом, что он может транспортировать лекарство, активируемое светом, к опухолевым клеткам-мишеням.
«Сегодня как никогда мы знаем, что вирусы могут быть опасными врагами для человека. Однако важно помнить, что некоторые вирусы могут быть ценными союзниками в борьбе с болезнями, включая рак», — объясняет Маттео Кальварези, профессор химического факультета Университета Болоньи.
Бактериофаги или просто фаги — широко распространенные вирусы, поражающие бактерии, но безвредные для растений, животных и человека. Из-за этой характеристики и их особой структуры они поддаются генетической модификации и, таким образом способные целенаправленно транспортировать лекарственные средства в организм. Исследователи проверили эту возможность с фагом М13.
Благодаря своим характеристикам вирус может стать эффективной платформой для размещения и транспортировки наноматериалов. В частности, цель исследования заключалась в том, чтобы превратить вирус в инструмент для реализации противораковой фотодинамической терапии: целенаправленного неинвазивного лечения, активируемого световыми импульсами.
«Мы использовали этот фаг как транспортное средство, способное направить несколько сотен молекул на поверхность раковых клеток. Затем эти молекулы проникают в раковые клетки посредством процесса», — говорит Лука Ульфо, аспирант университета. Болоньи и соавтор исследования. Исследователи генетически модифицировали фаг, чтобы он избирательно нацеливался на специфический рецептор, называемый EGFR, который работает в нескольких типах опухолей, включая рак молочной железы, легких, головного мозга и толстой кишки. Таким образом, вирус достигает только опухолевых клеток.
Кроме того, молекулы, которые позволяют активировать фотодинамическую терапию, химически присоединены к белковой оболочке вируса. «Эти молекулы представляют собой соединения, называемые фотосенсибилизаторами, которые могут быть активированы световым раздражителем. Кроме того, они могут превращать кислород, обычно присутствующий в нашем организме, в высокореактивный химический агент, способный убивать раковые клетки», — добавляет Андреа Кантелли, исследователь из Университет Болоньи и соавтор исследования.
Модифицированный вирус может целенаправленно распознавать опухолевые клетки, что позволяет точно контролировать область, в которой активируется терапия, путем облучения ее светом. Эти функции могут помочь резко уменьшить побочные эффекты лечения рака. Полученные результаты являются первым значительным шагом к клиническим испытаниям фага М13, который также может найти дальнейшее медицинское применение.