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Usando los microorganismos para tratar al cáncer

Las aproximaciones a tratar el cáncer son tan variadas y numerosas como los cánceres ellos mismos, colocando de las estrategias quirúrgicas, quimioterapéuticas, y radiotherapeutic mas comunes a aproximaciones immunotherapeutic y gen-que corrigen más recientemente desarrolladas. Los gracias a los adelantos recientes en nuestra capacidad de corregir el genoma, algunos grupos de investigación están trabajando hacia crear bacterias terapéuticas con usos en una amplia gama de enfermedades.

Haber de imagen: nobeastsofierce/Shuttershock.com

Estos microorganismos pueden penetrar profundamente en la parenquimia desordenada de tumores mejor que muchas otras drogas quimioterapéuticas de la pequeño-molécula. Una vez en la posición, pueden ser dirigidos para producir naturalmente composiciones del interés, tales como una o más drogas anticáncer con efectos potencialmente sinérgicos. Muchas bacterias anaeróbicas son naturalmente de tumor-alcance y de destrucción y pueden ser modificadas para asegurarse que son no patógenas hacia seres humanos mientras que mantienen esta propiedad.

Historia de bacteriotherapy

Utilizando las bacterias para el tratamiento contra el cáncer se ha investigado a partir ya desde del siglo XIX, con Guillermo B. Coley que inyectaba organismos estreptocócicos en pacientes con el cáncer inoperable en 1891. Las variaciones de este tratamiento han sido semejantemente efectivas probado contra el hueso y carcinomas de tejido blando particularmente.

Durante los varios años próximos, los millares de pacientes recibieron este tratamiento en su hospital en Nueva York. Mientras que la radio y la quimioterapia se convirtieron en opciones más fácilmente disponibles del tratamiento, esta estrategia del tratamiento bajó en dejar de usar; muchos otros investigadores médicos no creyeron en ese entonces que la terapia podría ser efectiva.

Podemos ahora apreciar que esto se podría considerar una forma temprana de la inmunoterapia, induciendo al sistema inmune natural que ataque el tejido o las células cacerígeno por la exposición a los patógeno suaves.

Alcance de tumores con las bacterias

Muchos grupos de investigación que apuntaban producir terapias bacteria-basadas del cáncer han demostrado la capacidad de generar las deformaciones de tumor-alcance altamente específicas que acumulan exclusivamente en la situación deseada que sigue la administración intravenosa. El active y la voz pasiva que apuntaba mecanismos han logrado esto. Los mecanismos pasivos refieren a la trampa dentro del tumor vasculatura altamente fenestrada y desordenada durante la circulación regular, mientras que el active es ésos impulsados por acciones recíprocas entre las bacterias y el tumor.

Las bacterias pueden ser ayudadas a la acumulación pasiva dentro de tumores liberando de los agentes inflamatorios tales como factor-α de la necrosis del tumor, que entonces sirven “tapar” las bacterias dentro.

El Active que apunta refiere generalmente a la adición de los ligands que facilitan una acción recíproca elogiosa con los receptores de la superficie de la célula, permitiendo el asiento. Otras naturalmente actuales acciones recíprocas fisicoquímicas pueden inducir la acumulación de bacterias dentro de tumores, tales como anaerobios que son drenados hacia adentro por el ambiente con poco oxígeno del tejido del tumor.

Las acciones recíprocas con una especificidad más alta se pueden también utilizar para la localización. Por ejemplo, la bacteria de la listeriosis puede infectar las células dendríticas, los macrófagos, y las células mieloide-derivadas del supresor, que entonces se entregan directamente al tumor. Aquí, las bacterias se protegen contra las células inmunes mientras que en tránsito al sitio del tumor, mientras que cualquiera que permanece en tejido sano se eliminan rápidamente.

Mientras la energía se pueda extraer del ambiente vía procesos metabólicos, estos microorganismos autopropulsantes pueden dispersarse profundamente y extensamente en el tejido del tumor.

De hecho, muchos estudios han demostrado que tres tipos distintos de colonias aparecen con frecuencia en las bacterias del tumor son una vez aplicados: las colonias de proliferación grandes acercan a los vasos sanguíneos y a colonias más pequeñas cerca o profundamente en el tejido.

Algunas bacterias son más eficientes en el tejido selectivamente de alcance y penetrante del tumor que otras, con las formas modificadas de la deformación bacteriana S. Typhimurium que demuestra el tumor: índices de preferencia sanas de la absorción del tejido de hasta 10.000: 1.

La introducción de mutaciones alimento-relacionadas específicas a las bacterias también ha tentativa con el éxito, quitando la capacidad de metabolizar las moléculas encontradas en la carrocería, tal como arginina, mientras que asciende el metabolismo de las purinas, que son mas comunes dentro de tumores. El incremento de la colonia por lo tanto se anima dentro de tumores bastante que a otra parte en la carrocería.

Terapia del tumor con las bacterias

Una vez dentro de un tumor, las bacterias pueden inducir naturalmente la regresión del tumor por los diversos mecanismos: induciendo apoptosis o autophagy, produciendo las toxinas, los alimentos consumidores competitivo, el upregulation de los antígenos que informan a las células dendríticas, y el downregulation de enzimas inmunosupresivas. Muchas células inmunes emigran al sitio de la infección y producen posteriormente cytokines y los chemokines tales como factor del interleukin y de necrosis de tumor, que entonces activan las células de T y las células de asesino naturales.

Como tecnología gen-que corrige discutida, moderna permite que los microorganismos repurposed como agente anticáncer, con uno de los cambios más vitales que son atenuación de la virulencia. Este proceso permite a deformaciones tóxicas ser utilizado mejor y se asegura de que el sistema inmune no ataca las bacterias prematuramente.

Observe que muchas de las acciones antitumores de bacterias son el resultado de su virulencia. Asegurar que tales deformaciones son no patógenas a los seres humanos mientras que mantienen su potencia hacia tumores es crucial. Por ejemplo, las deformaciones de las salmonelas se han dirigido para quitar los genes responsables de virulencia y la capacidad de producir los inflammasomes y los cytokines proinflammatory conservados.

El metabolismo de una bacteria se puede dirigir para producir una molécula determinada del interés, a menudo una droga citotóxica utilizada en terapia del cáncer. Estas drogas son tóxicas a todas las células, así que la impregnación de las bacterias con una señal accionada de la producción o de la baja dentro del tumor sería una vez ventajosa sobre la quimioterapia regular en efectos del lejos-objetivo que aminoran.

Muchos tumores exhiben los niveles con poco oxígeno y del pH, que las bacterias han explotado en decorados del lanzamiento de la droga. Por ejemplo, una bacteria puede ser hecha para expresar la molécula solamente cuando bajo condiciones anaeróbicas. Mientras que las bacterias se juntan en grandes números dentro del tumor, el detectar del quorum puede accionar la producción de la droga. La introducción de otros gatillos del externo, tales como substancias químicas o luz, se puede también aplicar para lograr el mismo resultado.

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Last Updated: Aug 5, 2021

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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