कैंसर से लड़ने के लिए बैक्टीरिया की प्रोग्रामिंग करना
कुछ शर्तों के तहत विशिष्ट तरीकों से व्यवहार करने के लिए जीवित कोशिकाओं को प्रोग्राम करने की क्षमता चिकित्सा में नए अवसर पैदा कर रही है। एक हालिया माउस अध्ययन जिसमें शोधकर्ताओं ने कैंसर से लड़ने में मदद करने के लिए बैक्टीरिया को प्रोग्राम किया, एक उदाहरण है।
कुछ ट्यूमर पनपते और फैलते हैं क्योंकि उनकी कोशिकाएँ "मुझे खाओ मत" संकेत भेजती हैं जो प्रतिरक्षा प्रणाली को अकेला छोड़ देती हैं। ट्यूमर कोशिकाएं जो सिग्नल नहीं भेजती हैं वे मैक्रोफेज और अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं के लिए कमजोर होती हैं जो उन्हें उलझा सकती हैं और पचा सकती हैं।
अब, न्यूयॉर्क शहर में कोलंबिया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि बैक्टीरिया को प्रोग्राम करना संभव नहीं है, मुझे सिग्नल न खाएं और एक एंटी-ट्यूमर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करें।
दृष्टिकोण सिंथेटिक जीवविज्ञान का एक उदाहरण है, एक उभरता हुआ क्षेत्र है जिसमें चिकित्सा उपचार कई आणविक विधियों की तुलना में अधिक प्रभावी और विशिष्ट होने का वादा करते हैं।
हाल ही में प्रकृति चिकित्सा कागज, शोधकर्ताओं का वर्णन है कि कैसे उन्होंने बैक्टीरिया को प्रोग्राम किया और उनका उपयोग ट्यूमर को सिकोड़ने और लिम्फोमा के एक माउस मॉडल में अस्तित्व को बढ़ाने के लिए किया।
उन्होंने देखा कि उपचार ने न केवल उन ट्यूमर को सिकोड़ दिया जो उन्होंने इंजेक्ट किया, बल्कि उस दूर के, माध्यमिक ट्यूमर या मेटास्टेसिस ने भी प्रतिक्रिया दी।
कोलंबिया विश्वविद्यालय में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर सह वरिष्ठ लेखक ताल डैनिनो कहते हैं, "प्राथमिक घावों के उपचार के साथ-साथ अनुपचारित ट्यूमर का जवाब देना एक अप्रत्याशित खोज थी।"
अनुपस्थिति प्रभाव का उदाहरण
डैनिनो कहते हैं कि उन्होंने जो देखा, वह कैंसर के इलाज में "एब्सकॉल इफेक्ट" का पहला प्रदर्शन था जो बैक्टीरिया का उपयोग करता है।
"इसका मतलब है," वह कहते हैं, "हम स्थानीय रूप से ट्यूमर को बैक्टीरिया के लिए इंजीनियर बनाने में सक्षम होंगे, और फिर इम्यून सिस्टम को उत्तेजित करने के लिए ट्यूमर और मेटास्टेसिस की तलाश करेंगे जो इमेजिंग या अन्य तरीकों से पता लगाने के लिए बहुत कम हैं।"
कैंसर चिकित्सा में, एब्सकॉपल इफेक्ट एक एंटी-ट्यूमर प्रतिक्रिया को भड़काने की क्षमता है जो प्राथमिक लक्ष्य से बहुत दूर कैंसर कोशिकाओं को नष्ट कर देता है।
कोशिकाएँ जो मुझे खाने नहीं भेजतीं, वे संकेत न केवल ट्यूमर में बल्कि स्वस्थ ऊतक में भी आम हैं। यह इम्युनोथेरापी के डेवलपर्स के लिए एक चुनौती प्रस्तुत करता है जो सिग्नल को लक्षित करता है।
डैनिनो और उनके सहयोगियों ने बैक्टीरिया की प्रोग्रामिंग करके इस चुनौती को पूरा किया ताकि वे केवल अपने सिग्नल-साइलेंसिंग पेलोड को जारी करें जब वे समझ सकें कि वे "ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट" के भीतर हैं।
ई कोलाई एन्कोडेड नैनोबॉडी के साथ
पेलोड अपने आप में "एक एन्कोडेड नैनबॉडी" के रूप में था और जिस जीवाणु का उन्होंने उपयोग किया था वह "गैर-रोगजनक" था। इशरीकिया कोली तनाव।"
ट्यूमर में, ई कोलाई नेक्रोटिक कोर में बैक्टीरिया का प्रसार, या मरने वाली कोशिकाओं की जेब।
टीम ने बैक्टीरिया को कोरम-सेंसिंग होने के लिए प्रोग्राम किया, जिसका अर्थ है कि जब वे एक निश्चित जनसंख्या आकार तक पहुंच गए, तो वे मर गए और एन्कोडेड नैनोबॉडीज के अपने पेलोड को जारी किया।
इस रणनीति ने बैक्टीरिया को अन्य ऊतकों में घुसने से रोक दिया और मुझे उनकी कोशिकाओं में संकेतों को खाने से चुप नहीं कराया। हालांकि, इसने एक नई आबादी शुरू करने के लिए पर्याप्त जीवाणु कोशिकाएं भी छोड़ दीं, जो ट्यूमर में दवा वितरण के दोहराए गए चक्रों को स्थापित करता है।
टीम ने पहले से काम में ऐसी दवा वितरण रणनीति का प्रदर्शन किया था।
नए अध्ययन में, उन्होंने दिखाया कि यह सीडीएल को लक्षित करके कैंसर कोशिकाओं में खाने के संकेतों को भी चुन सकता है, जो संकेत भेजता है।
प्राइमरिंग ट्यूमर-घुसपैठ टी कोशिकाओं
टीम का सुझाव है कि उपचार काम करता है क्योंकि यह दो चीजें करता है। सबसे पहले, जीवित जीवाणुओं की उपस्थिति ट्यूमर में स्थानीय सूजन को प्रेरित करती है। यह प्रतिरक्षा प्रणाली को सम्मन करता है।
दूसरी बात यह है कि उपचार प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्रिगर करता है, जैसे कि मैक्रोफेज, ट्यूमर कोशिकाओं को निगलना क्योंकि यह उनके सीडी 47 को स्विच नहीं करता है मुझे संकेत नहीं खाएं। बदले में, यह प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया "ट्यूमर-घुसपैठ टी कोशिकाओं" को चुरा लेती है जो तब दूर के मेटास्टेस के लिए पलायन करती है।
शोधकर्ताओं का सुझाव है कि निष्कर्ष "एक इंजीनियर बैक्टीरियल इम्यूनोथेरेपी द्वारा प्रेरित एक फफूंद प्रभाव के लिए सबूत-की-अवधारणा" और निष्कर्ष हैं:
"इस प्रकार, इंजीनियर बैक्टीरिया को प्रतिरक्षाविरोधी पेलोड के सुरक्षित और स्थानीय वितरण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जो प्रणालीगत एंटी-ट्यूमर ट्यूमर के लिए अग्रणी है।"
वे पहले से ही चूहों में अन्य प्रकार के कैंसर के साथ विधि की सुरक्षा और प्रभावशीलता का परीक्षण कर रहे हैं। उसके बाद, वे मनुष्यों में नैदानिक परीक्षणों के लिए आगे बढ़ने की उम्मीद करते हैं।
