VIDEO: Džihádistické bakterie ničí zhoubný nádor

23.07. 05:45 | Autor: Radek John

Biologové použili bakterie rodu Salmonella jako sebevražedné atentátníky.

Lidské tělo je plné bakterií. Žijí i ve zhoubných nádorech. Biologové se snaží vymyslet, jak mikroby využít k jejich ničení.

Vědci přebírají taktiku Islámského státu. Při léčbě rakoviny by chtěli používat bakterie coby sebevražedné atentátníky. Ve vašem těle je asi třikrát víc bakteriálních buněk než vašich vlastních. Ještě nedávno mluvily odhady dokonce o desetinásobku, což se však nepotvrdilo. Naprostá většina těchto bakterií je buď hodných a s něčím vám pomáhá, nebo si vás vůbec nevšímá. Jste pro ně jen prostředí, ve kterém žijí a kterému jsou dokonale přizpůsobené. Nebo spíš stovky různých prostředí. Ve vašich střevech žijí jiné bakterie než ve vašich plicích, které jsou zas jiné než bakterie na stěnách cév.

Mezi ekosystémy, které se občas objevují v lidském těle, patří i různé typy zhoubných nádorů. Samozřejmě mají také své bakterie.

Kolonie bakterie Salmonella enterica na misce s živinami. Uvnitř nádorů je nedostatek kyslíku. Bez toho se ale spousta bakterií obejde. Dostanou se do míst, kam by lékaři rádi dopravili léky, jenže nemají jak. O použití bakterií se diskutuje už delší dobu.

Buněčná exploze

Jednou by to mohl umožnit nový výzkum skupiny vědců v čele s Omarem Dinem z Kalifornské univerzity. Biologové dokázali pomocí geneticky modifikovaných mikrobů vyléčit rakovinu tlustého střeva - mimochodem druhý nejčastější typ zhoubného nádoru v České republice − u laboratorních myší. Nádory v tělech hlodavců se vlivem léčby zmenšovaly. Myši se dožívaly až o polovinu vyššího věku než bez ní. Všechny podrobnosti výzkumu vyšly v časopise Nature.

Jako atentátníky zvolili vědci bakterie Salmonella enterica. Tento druh je známý jako původce nepříjemného průjmového onemocnění. Bakterie pronikly dovnitř nádoru a spáchaly tam sebevraždu. Přitom vypustily do okolí léky.

Každá živá buňka obsahuje spoustu rozpuštěných iontů a dalších látek. Jejich koncentrace v buňce bývá větší než v okolní vodě. Pokud se buňka aktivně nebrání, začne do ní okolní voda pronikat, aby se rozdíl v koncentracích vyrovnal. V krajním případě může buňka kvůli přebytečné vodě i prasknout.

Živé bomby

Biologové už před časem objevili geny, po jejichž spuštění bakteriální buňka takhle vybuchne. Jako roznětka muže posloužit množství jiných bakterií stejného druhu v okolí. Tímto způsobem je možné mikroby naprogramovat, aby vybuchovali pravidelně. Funguje to jednoduše. Na začátku si bakterie v klidu rostou a dělí se. Když je jich moc, spáchají hromadnou sebevraždu a obsah jejich buněk se vyleje do okolí. Přežije jen několik málo rebelů, kteří nechtěli jít s davem. Ti se začnou zase dělit. Jakmile překročí kritické množství, zase hromadně vybuchnou.

A tak pořád dokola. Můžete si to pustit na videu výše. Din a jeho spolupracovníci přidali do genomu bakterií program na výrobu tří různých léků. První z nich byla látka, která ničí stěny nádorových buněk. Druhý lék upozornil na nádorové buňky bílé krvinky, které na novotvar začaly útočit. Třetí lék zase rozkazoval nádorovým buňkám, aby spáchaly sebevraždu. Vědci zkoušeli léky každý zvlášť i všechny najednou. Kombinace všech tří se osvědčila nejlépe.

HeLa buňky

Vědci zkoušeli džihádistické bakterie i na lidských nádorových buňkách. Mikroskopičtí atentátníci byli úspěšní. Byly to ale jen předběžné testy. K praktickému využití teroristických bakterií v léčbě lidských pacientů nejspíš povede ještě dlouhá a trnitá cesta. V současnosti nemůže nikdo říct, zda se terapie nádorů pomocí bakterií někdy opravdu rozšíří. Co funguje na myších, ještě nemusí fungovat na lidech. Salmonella se dá snadno naprogramovat k opakovaným výbuchům. Jenže jako na potvoru patří zrovna k bakteriím, které lidem škodí. Salmonella na snímku z elektronového mikroskopu dobarveném počítačem.

Lidské nádorové buňky, které výzkumníci použili k testům, jsou zajímavé i samy o sobě. Patří k linii nesmrtelných buněk, označovaných jako HeLa. Je to zkratka jména Američanky Henrietty Lacksové, z jejíhož těla vzešly.

Lacksová zemřela v roce 1951 na rakovinu děložního hrdla. Lékaři však předtím odebrali z jejího nádoru vzorky tkáně. Ukázalo se, že buňky z nich se dají snadno pěstovat v laboratoři. Dnes je používají vědci na celém světě.

Výzkum na HeLa buňkách zachránil mnoho lidských životů. Biologové jich už vypěstovali asi dvacet tun, tedy přibližně třistanásobek hmotnosti nešťastné paní Lacksové.

Foto: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH, Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Agriculture, Wikimedia.org

Autor: Radek John