Новости медицины
21/09
Бактерии защитили раковые опухоли от химиотерапии
21/09/2017
Ученые из института Вейцмана (Израиль) и MIT обнаружили, что бактерии, обитающие в клетках аденокарциномы поджелудочной железы, способны расщеплять гемцитабин — лекарство, которое используют для химиотерапии. Тем самым микроорганизмы делают этот препарат бесполезным и способствуют росту раковой опухоли. Однако добавление антибиотиков позволяет подавить активность бактерий и уменьшить аденокарциному. Исследование опубликовано в Science, кратко о нем рассказывается в пресс-релизе института Вейцмана.
От рака поджелудочной железы ежегодно в мире умирает более 400 тысяч человек. Это четвертая по распространенности причина смерти раковых больных. В 85 процентах случаев у больных раком поджелудочной железы развивается аденокарцинома, которую лечат либо химиотерапией, либо хирургическим вмешательством. При химиотерапии аденокарциномы поджелудочной железы, а также карцином других органов (в том числе толстого кишечника) используется препарат гемцитабин, который блокирует синтез ДНК в раковых клетках и вызывает их гибель.
Авторы статьи в предыдущей работе исследовали, как обычные, не раковые человеческие клетки, окружающие опухоль, ведут себя при химиотерапии. Случайно они нашли культуру фибропластов кожи (клеток соединительной ткани), которая придавала опухолям карциномы толстого кишечника и аденокарциномы поджелудочной железы устойчивость к гемцитабину.
В новой работе ученые детально исследовали это явление. Они обнаружили, что культура клеток была загрязнена бактериями Mycoplasma hyorhinis, которые расщепляли гемцитабин и делали его неактивным. Исследователи предположили, что «виновником» этого является фермент цитидин деаминаза, который, как было известно, способен расщеплять молекулы препарата. Как показал анализ 2700 видов бактерий, ген цитидин деаминазы существует в двух формах — длинной и короткой, либо его может не быть вовсе. При этом 98 процентов бактерий с длинным геном относятся к классу гамма-протеобактерий.
Авторы исследования проверили, расщепляют ли гемцитабин бактерии 27 видов с разными вариантами гена цитидин деаминазы либо без него. Оказалось, что все бактерии с длинным геном цитидин деаминазы и только один вид с коротким геном подавляли активность препарата. При этом гемцитабин не расщепляли ни остальные бактерии с коротким геном фермента, ни бактерии, у которых гена не было.
На следующем этапе исследователи проверили действие бактерий на препарат на мышах с раковой опухолью в толстом кишечнике. Животным сначала кололи бактерии кишечной палочки Escherichia coli (у этой бактерии длинный ген цитидин деаминазы), а потом гемцитабин либо с добавлением антибиотика (ципрофлоксацина), либо без него. В результате лечения антибиотиком в сумме с гемцитабином размеры опухоли сократились, в то время как один гемцитиабин вызывал только увеличение опухоли.
Динамика размеров раковой опухоли с живущими в ней бактериями кишечной палочки в зависимости от лечения антибиотиком (ципрофлоксацином) и гемцитибином. Рисунок слева: синий график — отрицательный контроль, красный график — присутствует гемцитибин, антибиотик отсутствует. Рисунок справа: синий график — присутствует ципрофлоксацин, отсутствует гемцитибин, красный график — присутствуют оба препрата. По оси X отложено время, по оси Y — относительный размер опухоли.
Наконец в последнюю очередь ученые решили проверить, можно ли обнаружить бактерии в опухолях аденокарциномы поджелудочной железы. Ученые сделали такой выбор потому, что гемцитабин чаще всего используется для лечения этого вида рака. Авторы работы исследовали 113 образцов опухолей, удаленных у раковых больных, и 20 образцов ткани здоровой поджелудочной железы из донорских органов. Оказалось, что бактерии присутствовали в 86 из 113 опухолей (в 76 процентах случаев) и только в трех из 20 образцов здоровой ткани (в 15 процентах случаев). При этом более половины бактерий относились к классу гамма-протеобактерий. Эти бактерии во множестве обитают в двенадцатиперстной кишке, в которую открывается проток поджелудочной железы. Исследователи предположили, что бактерии «мигрируют» из кишечника в поджелудочную железу и таким образом попадают в раковую опухоль, которая в 50-60 процентах случаев образуется вблизи протока.
Ранее исследователи установили, что эффективность противораковой терапии может зависеть от состава кишечной микробиоты пациента. Присутствие микроорганизмов из рода Bifidobacterium значительно замедляет рост меланомы.
Оригинал
От рака поджелудочной железы ежегодно в мире умирает более 400 тысяч человек. Это четвертая по распространенности причина смерти раковых больных. В 85 процентах случаев у больных раком поджелудочной железы развивается аденокарцинома, которую лечат либо химиотерапией, либо хирургическим вмешательством. При химиотерапии аденокарциномы поджелудочной железы, а также карцином других органов (в том числе толстого кишечника) используется препарат гемцитабин, который блокирует синтез ДНК в раковых клетках и вызывает их гибель.
Авторы статьи в предыдущей работе исследовали, как обычные, не раковые человеческие клетки, окружающие опухоль, ведут себя при химиотерапии. Случайно они нашли культуру фибропластов кожи (клеток соединительной ткани), которая придавала опухолям карциномы толстого кишечника и аденокарциномы поджелудочной железы устойчивость к гемцитабину.
В новой работе ученые детально исследовали это явление. Они обнаружили, что культура клеток была загрязнена бактериями Mycoplasma hyorhinis, которые расщепляли гемцитабин и делали его неактивным. Исследователи предположили, что «виновником» этого является фермент цитидин деаминаза, который, как было известно, способен расщеплять молекулы препарата. Как показал анализ 2700 видов бактерий, ген цитидин деаминазы существует в двух формах — длинной и короткой, либо его может не быть вовсе. При этом 98 процентов бактерий с длинным геном относятся к классу гамма-протеобактерий.
Авторы исследования проверили, расщепляют ли гемцитабин бактерии 27 видов с разными вариантами гена цитидин деаминазы либо без него. Оказалось, что все бактерии с длинным геном цитидин деаминазы и только один вид с коротким геном подавляли активность препарата. При этом гемцитабин не расщепляли ни остальные бактерии с коротким геном фермента, ни бактерии, у которых гена не было.
На следующем этапе исследователи проверили действие бактерий на препарат на мышах с раковой опухолью в толстом кишечнике. Животным сначала кололи бактерии кишечной палочки Escherichia coli (у этой бактерии длинный ген цитидин деаминазы), а потом гемцитабин либо с добавлением антибиотика (ципрофлоксацина), либо без него. В результате лечения антибиотиком в сумме с гемцитабином размеры опухоли сократились, в то время как один гемцитиабин вызывал только увеличение опухоли.
Динамика размеров раковой опухоли с живущими в ней бактериями кишечной палочки в зависимости от лечения антибиотиком (ципрофлоксацином) и гемцитибином. Рисунок слева: синий график — отрицательный контроль, красный график — присутствует гемцитибин, антибиотик отсутствует. Рисунок справа: синий график — присутствует ципрофлоксацин, отсутствует гемцитибин, красный график — присутствуют оба препрата. По оси X отложено время, по оси Y — относительный размер опухоли.
Наконец в последнюю очередь ученые решили проверить, можно ли обнаружить бактерии в опухолях аденокарциномы поджелудочной железы. Ученые сделали такой выбор потому, что гемцитабин чаще всего используется для лечения этого вида рака. Авторы работы исследовали 113 образцов опухолей, удаленных у раковых больных, и 20 образцов ткани здоровой поджелудочной железы из донорских органов. Оказалось, что бактерии присутствовали в 86 из 113 опухолей (в 76 процентах случаев) и только в трех из 20 образцов здоровой ткани (в 15 процентах случаев). При этом более половины бактерий относились к классу гамма-протеобактерий. Эти бактерии во множестве обитают в двенадцатиперстной кишке, в которую открывается проток поджелудочной железы. Исследователи предположили, что бактерии «мигрируют» из кишечника в поджелудочную железу и таким образом попадают в раковую опухоль, которая в 50-60 процентах случаев образуется вблизи протока.
Ранее исследователи установили, что эффективность противораковой терапии может зависеть от состава кишечной микробиоты пациента. Присутствие микроорганизмов из рода Bifidobacterium значительно замедляет рост меланомы.
Оригинал
Написать нам
Меню
Наши контакты
117420, Москва, улица Наметкина, 10Б, строение 1
Medrating
