Shkencëtarët po eksplorojnë një qasje krejtësisht të re në luftën kundër kancerit: përdorimin e baktereve që mund të depërtojnë në tumore dhe t’i shkatërrojnë ato nga brenda. Kjo ide, që dikur dukej më shumë si fantashkencë, po bëhet gjithnjë e më reale falë përparimeve në biologjinë sintetike dhe inxhinierinë gjenetike.
Në qendër të këtij kërkimi është bakteri Clostridium sporogenes, një mikroorganizëm që zakonisht jeton në tokë dhe ka një veçori të rëndësishme biologjike: ai mund të rritet vetëm në mjedise pa oksigjen.
Kjo karakteristikë e bën atë veçanërisht të përshtatshëm për t’u zhvilluar brenda tumoreve solide, sepse qendra e shumë tumoreve është e varfër në oksigjen dhe e mbushur me qeliza të vdekura, duke krijuar një habitat ideal për këtë bakter.
Sipas studiuesve, sporet e këtij bakteri mund të hyjnë në tumor dhe të fillojnë të rriten në këtë mjedis të varfër në oksigjen, duke u ushqyer me lëndët ushqyese që gjenden aty. Ndërsa bakteret shumohen, ato kolonizojnë pjesën qendrore të tumorit dhe gradualisht e shpërbëjnë atë nga brenda.
Profesori i inxhinierisë kimike Marc Aucoin nga University of Waterloo shpjegon se bakteret gjejnë në tumor një mjedis të pasur me ushqim dhe pa oksigjen, kushtet ideale për rritjen e tyre. Në këtë mënyrë ato mund të ndihmojnë trupin të “pastrojë” zonën e prekur nga tumori.
Megjithatë, kjo qasje përballet me një sfidë të rëndësishme biologjike. Ndërsa bakteret fillojnë të konsumojnë indin e tumorit dhe të përhapen drejt skajeve të tij, ato mund të arrijnë në zona të trupit ku ka oksigjen. Meqenëse Clostridium sporogenes nuk toleron oksigjenin, kjo mund ta ndalojë aktivitetin e tyre ose të krijojë probleme të tjera nëse ato përhapen në pjesë të tjera të organizmit.
Për të zgjidhur këtë problem, studiuesit kanë përdorur inxhinierinë gjenetike për të shtuar një gjen nga bakteri Clostridium aminovalericum, i cili është më tolerant ndaj oksigjenit. Ky modifikim u mundëson baktereve të mbijetojnë përkohësisht edhe në zonat ku ka pak oksigjen, duke i lejuar ato të arrijnë më mirë në skajet e tumorit dhe të vazhdojnë procesin e shkatërrimit të tij.
Megjithatë, kjo zgjidhje krijon një problem të ri potencial. Nëse bakteret bëhen shumë rezistente ndaj oksigjenit, ato mund të fillojnë të jetojnë edhe në pjesë të tjera të trupit, si në qarkullimin e gjakut, duke krijuar rrezik infeksioni. Për këtë arsye, studiuesit kanë zhvilluar një mekanizëm të zgjuar kontrolli biologjik duke përdorur një proces natyror bakterial të quajtur Quorum Sensing.
Ky mekanizëm është një mënyrë komunikimi midis baktereve, përmes së cilës ato mund të “ndjejnë” sa e madhe është kolonia e tyre duke prodhuar dhe detektuar sinjale kimike. Sa më shumë baktere të ketë, aq më i fortë bëhet sinjali dhe aq më shumë ndryshon sjellja e tyre biologjike.
Në studimin e fundit, shkencëtarët inxhinieruan bakterin Clostridium sporogenes duke përdorur sistemin e quorum sensing nga bakteri Staphylococcus aureus. Për të verifikuar që sistemi ishte integruar me sukses, ata përdorën një proteinë fluoreshente të gjelbër si shënues vizual. Autori kryesor i studimit, profesori i matematikës së aplikuar Brian Ingalls, shpjegoi se procesi ishte i ngjashëm me ndërtimin e një qarku elektronik, por në vend të telave u përdorën fragmente të ADN-së që kontrollojnë funksionimin e baktereve, shkruan IFL.
Ideja kryesore është që ky sistem komunikimi bakterial të përdoret si një lloj “ndërprerësi biologjik”. Kur bakteret të kenë konsumuar pjesën më të madhe të tumorit dhe kolonia e tyre të arrijë një madhësi të caktuar, sinjalet e quorum sensing mund të aktivizojnë mekanizma që çaktivizojnë tolerancën ndaj oksigjenit ose ndalojnë rritjen e tyre. Në këtë mënyrë bakteret do të kryejnë misionin e tyre për shkatërrimin e tumorit dhe më pas do të ndalojnë përpara se të përhapen në pjesë të tjera të trupit.
Kjo qasje përfaqëson një drejtim të ri në trajtimin e kancerit, ku mikroorganizmat e modifikuar gjenetikisht përdoren si “agjentë biologjikë” për të shkatërruar tumoret nga brenda. Edhe pse metoda është ende në faza të hershme kërkimi dhe pritet të kalojë në studime paraklinike në të ardhmen, ajo tregon se biologjia sintetike mund të hapë rrugë krejtësisht të reja për trajtimet e së ardhmes kundër kancerit.
