دانشمندان دریافته اند که قورباغه درختی ژاپنی با نام علمی Hyla japonica میزبان یک نوع باکتری است که تومورهای سرطانی را از درون فرو می پاشد.

به گزارش ایسنا، یک باکتری از روده قورباغه های درختی ژاپنی، توانایی های تومورکشی بسیار قوی را هنگام تجویز داخل وریدی نشان داده است که از درمان های استاندارد فعلی بهتر عمل می کند و راه را برای رویکردی کاملاً جدید برای درمان سرطان هموار می کند.

به نقل از ان ای، محققان موسسه پیشرفته علوم و فناوری ژاپن(JAIST) به دلایل مختلف به میکروب های روده دوزیستان و خزندگان علاقه زیادی نشان داده اند. یکی اینکه ایجاد خودبه خودی تومورها در این نوع حیوانات، بسیار نادر است و وقتی ظاهر می شوند، عموماً با آلاینده ها یا شرایط آزمایشگاهی مرتبط هستند. به عبارت دیگر، تنها عوامل محیطی خارجی به صورت مستقیم در ایجاد تومور سرطانی در بدن آنها دخیل است.

علاوه بر این، این حیوانات نسبت به اندازه شان، طول عمر زیادی دارند، در حالی که به طور طبیعی استرس سلولی شدیدی را تحمل می کنند. مثلا به دگردیسی فکر کنید و اینکه در زیستگاه های غنی از پاتوژن زندگی می کنند که معمولاً عواملی برای افزایش خطر سرطان در نظر گرفته می شوند، نه کاهش آن.

محققان گمان می کردند که بخشی از محافظت ظاهری آنها در برابر سرطان ممکن است از میکروب ها ناشی شود، نه فقط خود سلول ها. بنابراین این تیم 45 سویه باکتریایی را از قورباغه های درختی، سمندرهای شکم آتشین ژاپنی(Cynops pyrrhogaster) و مارمولک های علفی ژاپنی(Takydromus tachydromoides) جدا کرد و طی یک غربالگری فشرده، این فهرست را به 9 میکروب که اثرات ضد توموری نشان می دادند، محدود کرد. در این میان، باکتری قورباغه درختی موسوم به Ewingella americana قوی ترین پاسخ را نشان داد.

محققان خاطرنشان کردند: باکتری Ewingella americana فعالیت سیتوتوکسیک بسیار قوی با توانایی هدف گیری انتخابی تومور که مشخصه باکتری های بی هوازی اختیاری است، نشان داد. تحقیقات مکانیکی نیز نشان داد که از طریق یک مکانیسم دوگانه شامل کشتن مستقیم سلول های تومور و فعال سازی قوی ایمنی میزبان عمل می کند که منجر به افزایش حمله تومور با واسطه سلول های T، نوتروفیل و سلول های B می شود.

محققان افزودند: درمان با این باکتری در مطالعات تومور، به طور قابل توجهی از درمان های استاندارد، از جمله آنتی بادی ضد PD-L1 و دوکسوروبیسین(doxorubicin) بهتر عمل کرد.

این تیم یک دوز از E. americana را به صورت داخل وریدی به موش های مبتلا به سرطان روده بزرگ تزریق کرد و این دارو، تومورها را در هر حیوان تحت درمان به طور کامل از بین برد.

علاوه بر این، این واکنش نه تنها سریع بود، بلکه به نظر می رسید که محافظت مداومی را فراهم می کند، چرا که وقتی موش ها بعداً دوباره در معرض سلول های سرطانی قرار گرفتند، هیچ کدام تومورهای جدیدی ایجاد نکردند که نشان می دهد این درمان باعث ایجاد حافظه ایمنی طولانی مدت شده است.

دانشمندان خیلی زود فهمیدند که چرا این باکتری در پاکسازی کامل تومورها بسیار موفق بوده است. E. americana مکانیسمی دو طرفه برای سرنگونی سلول های سرطانی دارد. اول اینکه این باکتری میل ترکیبی طبیعی با محیط کم اکسیژن درون تومورهای جامد دارد، بنابراین تنها در عرض 24 ساعت تعداد خود را حدود 3000 برابر افزایش داده است، اما همچنین به اندام ها یا بافت های سالم دیگر منتقل نشده و به آنها آسیبی نرساند. سپس به لطف سمومی که درون تومور ترشح می کند، می تواند مستقیماً رشد را از بین ببرد.

همزمان، تهاجم باکتریایی باعث ایجاد یک پاسخ ایمنی طبیعی شد و تومورها به زودی مملو از سلول های ایمنی، به ویژه نوتروفیل ها و سلول های T و B در کنار افزایش مولکول های سیگنالینگ التهابی شدند. اثر ترکیبیِ حاصل، مرگ گسترده سلول های تومور بود که هم توسط عملیات مستقیم باکتری از میکروب روده خارجی و هم توسط سیستم ایمنی خود میزبان هدایت می شد.

محققان می گویند: این یافته ها نشان می دهد که میکروبیوم های روده برخی مهره داران، گونه های باکتریایی ناشناخته متعددی را با پتانسیل درمانی استثنایی در خود جای داده اند. مطالعه ما پایه ای برای توسعه درمان های باکتریایی طبیعی و غیر بیماری زا ایجاد می کند و بر اهمیت حیاتی تنوع زیستی میکروبی در پیشبرد استراتژی های درمان سرطان تأکید می کند.

نکته مهم این است که به نظر می رسد این مکانیسم بسیار مختص تومور است، به طوری که E. americana فقط به محیط تومور می چسبد. محققان معتقدند که این گزینش پذیری از ترکیبی از عوامل منحصر به فرد تومورها ناشی می شود، از جمله اکسیژن ناکافی(هیپوکسی)، رگ های خونی نشت کننده، متابولیسم تغییر یافته و دفاع ایمنی سرکوب شده موضعی که به کلونی باکتری اجازه می دهد در جایی که بیشترین تخریب را دارند، رشد کند.

گفتنی است که آزمایش های گسترده نشان داد که E. americana به سرعت از جریان خون پاک می شود و ظرف 24 ساعت غیرقابل تشخیص می شود و فقط اثرات التهابی کوتاه مدتی ایجاد می کند که ظرف 72 ساعت برطرف می شوند.

طی دو ماه نظارت، موش های تحت درمان هیچ نشانه ای از آسیب اندام یا سمیت مزمن نشان ندادند. نکته مهم این است که این باکتری به آنتی بیوتیک ها نیز حساس بود و در صورت بروز مشکل پس از درمان، گزینه های مداخله ای در دسترس بود.

محققان افزودند: ارزیابی های جامع ایمنی در مدل های موش نشان داد که سویه E. americana مشتق از روده قورباغه درختی ژاپنی، حداقل بیماری زایی را نشان می دهد و در دوزهای درمانی مؤثر، هیچ عارضه جانبی قابل توجهی ایجاد نمی کند.

البته این یافته ها مقدماتی و تجربی هستند و تنها در موش ها آزمایش شده اند. در حالی که تومورهای انسان و موش بسیاری از نشانگرهای مولکولی یکسان، از جمله بسیاری از ژن های مشترک را به اشتراک می گذارند، اما تفاوت هایی نیز از جمله پاسخ های ایمنی طبیعی وجود دارد و سیستم ایمنی ما نیز به طور کلی با موش ها متفاوت است. با این حال، این یک مسیر جدید امیدوارکننده برای یک درمان جدید سرطان با استفاده از باکتری های طبیعی است که پتانسیل از بین بردن کامل تومورها را برای همیشه دارد.

محققان اکنون اثربخشی آن را در سرطان پستان، سرطان پانکراس، ملانوما و سایر بدخیمی ها و تنظیم دقیق روش های انتقال و دوز بررسی خواهند کرد. آنها همچنین علاقه مندند ببینند که چگونه این روش می تواند به عنوان یک درمان مکمل در کنار درمان های موجود امنی درمانی و شیمی درمانی عمل کند.

محققان در نتیجه گفتند: شناسایی موفقیت آمیز E. americana به عنوان یک عامل ضد سرطان قوی و طبیعی، اثبات مفهومی برای درمان های باکتریایی مشتق شده از میکروبیوم ایجاد می کند و پایه و اساسی برای توسعه یک کلاس جدید از درمان های سرطان فراهم می کند. این اکتشافات در نهایت ممکن است منجر به پیشرفت های متحول کننده در انکولوژی دقیق شوند و امید جدیدی را برای بیماران مبتلا به سرطان های مقاوم به درمان ارائه دهند.

این مطالعه در مجله Gut Microbes منتشر شده است.