Onderzoekers zetten kankercellen aan tot ‘zelfmoord plegen’ met een zelfgeproduceerd bacterieel gif

Voor het eerst ter wereld hebben onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv een door bacteriën geproduceerde toxine gecodeerd in mRNA-moleculen (messenger RNA) en deze deeltjes rechtstreeks aan kankercellen afgegeven, waardoor de cellen de toxine produceren, waardoor ze uiteindelijk met succes worden gedood tarief van 50%.

De baanbrekende studie werd geleid door Ph.D. student Yasmin Granot-Matok en prof. Dan Peer, een pionier in de ontwikkeling van RNA-therapeutica en hoofd van het Nanomedicine Laboratory aan de Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research, tevens werkzaam als TAU’s VP R&D. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Theranostiek.

Prof. Peer legt uit: “Veel bacteriën scheiden gifstoffen af. De meest bekende hiervan is waarschijnlijk het botulinumtoxine dat wordt geïnjecteerd bij Botox-behandelingen. Een andere klassieke behandelingstechniek is chemotherapie, waarbij kleine moleculen door de bloedbaan worden toegediend om kankercellen effectief te doden. Echter, chemotherapie heeft een belangrijk nadeel: het is niet selectief en doodt ook gezonde cellen.Ons idee was om veilige mRNA-moleculen gecodeerd voor een bacterieel toxine rechtstreeks aan de kankercellen af ​​te leveren, waardoor deze cellen daadwerkelijk het giftige eiwit produceren dat hen later zou doden. Het is als het plaatsen van een paard van Troje in de kankercel.”

Eerst codeerde het onderzoeksteam de genetische informatie van het toxische eiwit geproduceerd door bacteriën van de pseudomonas-familie in mRNA-moleculen (lijkend op de procedure waarbij genetische informatie van het spike-eiwit van COVID-19 werd gecodeerd in mRNA-moleculen om het vaccin te maken).

De mRNA-moleculen werden vervolgens verpakt in lipidenanodeeltjes die ontwikkeld waren in het laboratorium van prof. Peer en gecoat met antilichamen – om ervoor te zorgen dat de instructies voor het produceren van het toxine hun doel, de kankercellen, zouden bereiken. De deeltjes werden geïnjecteerd in de tumoren van diermodellen met melanoom huidkanker. Na een enkele injectie verdween 44-60% van de kankercellen.

“In onze studie produceerde de kankercel het giftige eiwit dat hem uiteindelijk doodde”, zegt prof. Peer. “We gebruikten pseudomonas-bacteriën en de melanoomkanker, maar dit was slechts een kwestie van gemak. Veel anaerobe bacteriën, vooral die die in de grond leven, scheiden gifstoffen af, en de meeste van deze gifstoffen kunnen waarschijnlijk met onze methode worden gebruikt. Dit is onze ‘recept’, en we weten hoe we het rechtstreeks naar de doelcellen kunnen brengen met onze nanodeeltjes.”

“Wanneer de kankercel het ‘recept’ aan de andere kant leest, begint het de toxine te produceren alsof het de bacterie zelf is en dit zelf geproduceerde toxine doodt het uiteindelijk. Zo kunnen we met een simpele injectie in het tumorbed ervoor zorgen dat kankercellen ‘zelfmoord plegen’, zonder gezonde cellen te beschadigen. Bovendien kunnen kankercellen geen resistentie tegen onze technologie ontwikkelen, zoals vaak gebeurt met chemotherapie, omdat we altijd een ander natuurlijk gif kunnen gebruiken.’