Naučnici sa Univerziteta Waterloo rade na novom tretmanu za rak koji koristi posebno modifikovane bakterije za uništavanje tumora iznutra. Strategija se oslanja na mikrobe koji prirodno uspijevaju u okruženjima bez kiseonika, što unutrašnjost mnogih čvrstih tumora čini idealnom metom.
"Spore bakterija ulaze u tumor, pronalaze okruženje bogato hranjivim materijama bez kiseonika, što ovaj organizam preferira. Zatim počinju jesti te materije i rasti. Na taj način koloniziramo središnji prostor tumora, a bakterija ga praktično eliminiše", objasnio je dr. Marc Aucoin, profesor hemijskog inženjerstva.
U centru ovog pristupa je Clostridium sporogenes, bakterija koja se obično nalazi u tlu. Unutrašnja jezgra čvrstih tumora sastoji se od mrtvih ćelija i nema kiseonika, što stvara savršene uslove za razmnožavanje ovog mikroba.
Problem je što bakterije počnu odumirati čim se približe vanjskim dijelovima tumora gdje ima makar malo kisika. Kako bi to riješili, naučnici su umetnuli gen iz srodne bakterije koja je tolerantnija na kisik i omogućili mikrobima da duže prežive i završe posao uništenja raka.
Kako bi spriječili bakterije da rastu u zdravim dijelovima tijela (poput krvotoka), istraživači su koristili proces bakterijske komunikacije nazvan "quorum sensing".
Bakterije ispuštaju hemijske signale, a kako se njihov broj unutar tumora povećava, signal postaje jači. Tek kada se nakupi dovoljno bakterija, signal dostiže nivo koji "uključuje" gen za otpornost na kiseonik. To osigurava da se odbrambeni mehanizam aktivira isključivo unutar tumora.
Dr. Brian Ingalls, profesor primijenjene matematike, uporedio je ovaj proces s električnim krugom. Umjesto žica, korišteni su dijelovi DNK, a sistem radi na potpuno predvidljiv način.
Sljedeći korak je kombinovanje svih modifikacija u jednu bakteriju i početak pretkliničkih ispitivanja na tumorima.