مهندسی باکتری‌های خاصی که تومورها را از درون می‌خورند_آفتاب وطن

محققان دانشگاه واترلو کانادا ازجمله دو پژوهشگر ایرانی درحال گسترش یک درمان تازه و شگفت‌انگیز برای سرطان می باشند. آنها باکتری‌های خاصی را مهندسی کرده‌اند که می‌توانند به تومورها نفوذ کنند و آنها را از درون بخورند. از آنجایی که هسته تومورهای جامد فاقد اکسیژن است، این محیط به یک مکان بی‌نقص برای تکثیر این میکروب‌های گرسنه تبدیل می‌شود. این دعوا بیولوژیک می‌تواند در آینده راهی نوین برای نابودی کامل سرطان اراعه دهد.

بر پایه گزارش ScienceDaily، دانشمندان در روش تازه خود از میکروبی به نام «کلوستریدیوم اسپوروژنز» (Clostridium sporogenes) منفعت گیری کردند. این باکتری که طبق معمولً در خاک یافت می‌شود، فقط در محیط‌های کاملاً بدون اکسیژن زنده می‌ماند. دکتر «مارک اوکوین» (Marc Aucoin)، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه واترلو، توضیح می‌دهد که هسته داخلی تومورهای جامد دقیقاً همین شرایط را دارد. هاگ‌های این باکتری داخل تومور خواهد شد و با مصرف مواد مغذی رشد می‌کنند تا درنهایت بدن بیمار را از شر تومور خلاص کنند.

«بهرام زرگر»، دانشجوی ایرانی مقطع دکتری، این پژوهش را با هدایت اساتید خود اغاز کرد و در این پروژه با «سارا صدر»، دیگر محقق ایرانی دانشگاه واترلو، همکاری داشته است. این تیم در‌حال‌حاضر با مجموعه آزمایشگاه‌های CREM Co Labs در شهر تورنتو همکاری می‌کند تا این دستاورد علمی را به یک راهکار درمانی واقعی برای بیماران سرطانی تبدیل کند.

باکتری‌ها چطور تومورهای سرطان را می‌خورند؟

با گسترش باکتری‌ها از مرکز به سمت لبه‌های تومور، آن‌ها با مقادیر کمی از اکسیژن روبه رو خواهد شد و پیش از نابودی کامل سرطان می‌میرند. محققان برای تسلط بر این مانع، ساختار ژنتیکی این میکروب را تحول دادند تا مقاومت آن در برابر اکسیژن افزایش یابد. اما فعال‌شدن زودهنگام این ژن می‌تواند خطرناک باشد و علترشد باکتری‌ها در جریان خون (که سرشار از اکسیژن است) شود. به همین علت، دانشمندان به یک کلید کنترل‌کننده هوشمند نیاز داشتند.

این سیستم کنترلی بر پایه سیگنال‌های شیمیایی ترشح‌شده توسط خود باکتری‌ها کار می‌کند. هرچه تعداد باکتری‌ها زیاد تر شود، این سیگنال نیرومندتر می‌شود. محققان با منفعت گیری از زیست‌شناسی مصنوعی مدارهایی از جنس DNA ساخته‌اند. وقتی که این قطعات ژنتیکی به درستی کنار هم قرار می‌گیرند، یک سیستم قابل‌پیش‌بینی را راه اندازی خواهند داد که مکانیسم بقای باکتری‌ها را تنها در زمان و مکان مناسب (هسته تومور) فعال می‌کند. قدم بعدی محققان، ترکیب سیستم کنترل هوشمند و ژن مقاوم به اکسیژن در یک باکتری واحد و آزمایش آن روی تومورها در مرحله های پیش‌بالینی است.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال ACS Synthetic Biology انتشار شده است.