Японские ученые из Института передовых наук и технологий обнаружили (JAIST), что бактерия Ewingella americana из кишечника обыкновенной древесной лягушки, уничтожает раковые опухоли со стопроцентной эффективностью. Одна внутривенная инъекция этого микроба полностью устранила колоректальный рак (злокачественная опухоль толстой или прямой кишки) у всех подопытных мышей за три дня. Более того, животные получили долгосрочный иммунитет — при повторном введении раковых клеток опухоли больше не появлялись.
Механизм работает как двусторонняя атака. Бактерия избирательно проникает в опухоль, где мало кислорода (гипоксия), и за сутки увеличивает свою популяцию в три тысячи раз. Она напрямую убивает раковые клетки токсинами, одновременно запуская иммунный ответ организма — в опухоль устремляются Т-лимфоциты, нейтрофилы и В-клетки. Здоровые ткани остаются нетронутыми, потому что эти микроорганизмы размножается только в бескислородной среде внутри новообразования.
Исследователи под руководством профессора Эйдзиро Мияко заметили любопытную закономерность: у диких амфибий и рептилий спонтанные опухоли встречаются крайне редко. Когда рак все-таки появляется, его почти всегда вызывают загрязнители окружающей среды или лабораторные условия. При этом лягушки и ящерицы живут в среде, насыщенной патогенами, переживают метаморфозы и регенерацию — процессы, связанные с колоссальным клеточным стрессом, который теоретически должен повышать риск онкологии.
Команда предположила, что защита кроется не только в клетках самих животных, но и в их кишечных бактериях. Ученые собрали 45 штаммов из кишечника японских древесных лягушек, огнебрюхих тритонов и травяных ящериц. После интенсивного скрининга девять микробов показали противоопухолевый эффект, но лягушачья Ewingella americana превзошла все остальные.
В экспериментах она оказалась эффективнее стандартной химиотерапии доксорубицином и иммунотерапии антителами к PD-L1 — белку, который раковые клетки используют, чтобы прятаться от иммунной системы. Бактерия исчезла из кровотока мышей через 24 часа, вызвала лишь временное воспаление, которое прошло за 72 часа, и не повредила ни один орган за все время наблюдений. Важный момент безопасности — штамм чувствителен к антибиотикам, что дает возможность остановить лечение при осложнениях.
Но есть проблема. Ewingella americana известна как условно-патогенный микроб, который у людей может вызывать менингит и сепсис. Перед клиническими испытаниями потребуется генетическая модификация, чтобы снизить вирулентность (способность заражать) и сохранить противоопухолевые свойства. Затем — три фазы испытаний на людях, что занимает от трех до десяти лет и обходится в один-два миллиарда долларов.
Производство живых бактерий технически проще и дешевле, чем синтез моноклональных антител вроде Keytruda (искусственные белки, стоимость курса превышает $100 000) или CAR-T терапий (из крови пациента берут его собственные иммунные клетки, «перепрограммируют» их в лаборатории, чтобы они лучше находили и убивали раковые клетки), требующих индивидуальной модификации иммунных клеток пациента. Бактерии размножаются в биореакторах, как обычные промышленные штаммы для производства йогурта или антибиотиков. Предварительные оценки указывают на потенциальную стоимость курса в десятки тысяч долларов — дорого по обычным меркам, но значительно доступнее существующих биологических препаратов.
Однако путь к массовому производству требует одобрения регуляторов вроде FDA в США или EMA в Европе, которые крайне осторожны с живыми бактериальными терапиями. Нужны доказательства, что штамм не мутирует обратно в патогенную форму, не передается между людьми и не вызывает хронических инфекций. Команда JAIST планирует протестировать бактерию на раке груди, поджелудочной железы и меланоме, а также изучить возможность комбинирования с химио- и иммунотерапией.
Бактерия Ewingella americana открывает совершенно новый класс онкологических препаратов на основе природных микроорганизмов. Это не замена существующим методам лечения, а потенциально мощное дополнение с уникальным механизмом действия. Если исследования на людях подтвердят эффективность и безопасность, первые препараты могут появиться к началу 2030-х годов.
