Bacterii din microbiota amfibienilor ca terapie anticancer: potențialul remarcabil al Ewingella americana

Un studiu realizat la Institutul Avansat de Știință și Tehnologie din Japonia (JAIST) și publicat în revista Gut Microbes descrie identificarea unei bacterii cu activitate anticancer extrem de puternică, Ewingella americana, izolată din intestinul broaștei japoneze de copac (Dryophytes japonicus). Cercetarea demonstrează că administrarea intravenoasă a acestei bacterii poate duce la eliminarea completă a tumorilor într-un model murin de cancer colorectal, deschizând o direcție terapeutică radical nouă.
În ultimul deceniu, relația dintre microbiota intestinală și cancer a devenit un domeniu de interes major, însă majoritatea strategiilor investigate s-au concentrat pe metode indirecte, precum modularea compoziției microbiomului sau transplantul de microbiotă fecală. Aceste abordări urmăresc influențarea răspunsului imun sau a metabolismului tumoral, fără a utiliza microorganismele ca agenți terapeutici direcți.

Studiul de față se diferențiază fundamental de aceste paradigme prin adoptarea unei strategii active și țintite: izolarea, cultivarea și administrarea sistemică a unor tulpini bacteriene individuale cu capacitate intrinsecă de a coloniza și distruge țesutul tumoral. Această abordare se inspiră din observații istorice privind bacterioterapia, dar utilizează metode moderne de selecție, caracterizare și evaluare a siguranței.

Despre studiu

Echipa de cercetare condusă de profesorul Eijiro Miyako a izolat un total de 45 de tulpini bacteriene din intestinul a trei specii de vertebrate japoneze:

• broasca japoneză de copac (Dryophytes japonicus);
• tritonul japonez cu burtă roșie (Cynops pyrrhogaster);
• șopârla japoneză de iarbă (Takydromus tachydromoides).

Prin screening sistematic in vitro și in vivo, nouă tulpini au demonstrat activitate antitumorală semnificativă. Dintre acestea, Ewingella americana a prezentat cea mai mare eficacitate terapeutică și a fost selectată pentru evaluări aprofundate într-un model murin de cancer colorectal.

Rezultate

Eficacitate terapeutică excepțională

În modelul de cancer colorectal la șoarece, o singură administrare intravenoasă de Ewingella americana a dus la eliminarea completă a tumorii la toate animalele tratate, cu o rată de răspuns complet de 100%. Acest rezultat a depășit net eficacitatea terapiilor standard utilizate ca termen de comparație, inclusiv:

• anticorpii anti-PD-L1 (imunoterapie);
• doxorubicina lipozomală (chimioterapie).

Mecanism anticancer cu acțiune dublă

Analizele au arătat că Ewingella americana acționează prin două mecanisme complementare:

1. Citotoxicitate directă tumorală
Fiind o bacterie anaerobă facultativă, E. americana se acumulează selectiv în microambientul hipoxic al tumorilor. După administrare, numărul bacteriilor din țesutul tumoral crește de aproximativ 3.000 de ori în primele 24 de ore, determinând distrugerea directă a celulelor canceroase.

2. Activare imună intensă
Prezența bacteriei în tumoră declanșează un răspuns imun robust, cu recrutarea:

• limfocitelor T;
• limfocitelor B;
• neutrofilelor.

ceste celule imune produc cantități crescute de citokine proinflamatorii, precum factorul de necroză tumorală alfa și interferonul gamma, care amplifică răspunsul imun și induc apoptoza celulelor tumorale.

Specificitate tumorală remarcabilă

Un aspect esențial al studiului este faptul că Ewingella americana a prezentat acumulare exclusiv tumorală, fără colonizare detectabilă în organe sănătoase. Această specificitate este explicată printr-o combinație de factori:

• hipoxia caracteristică țesutului tumoral;
• microambientul imunodeprimat local, favorizat de expresia proteinei CD47 de către celulele canceroase;
• structura vasculară anormală a tumorilor, cu permeabilitate crescută;
• metaboliți specifici tumorali care susțin proliferarea bacteriană selectivă.

Profil de siguranță favorabil

Evaluările de siguranță au arătat că Ewingella americana are un profil toxicologic excelent:

• eliminare rapidă din circulația sanguină, cu un timp de înjumătățire de aproximativ 1,2 ore;
• nedetectabilă în sânge la 24 de ore după administrare;
• absența colonizării ficatului, splinei, plămânilor, rinichilor și inimii;
• răspuns inflamator tranzitoriu, care se normalizează în 72 de ore;
• fără toxicitate cronică observată pe parcursul a 60 de zile de monitorizare.

Implicații și direcții viitoare

Acest studiu furnizează o dovadă de concept solidă pentru utilizarea bacteriilor naturale ca agenți terapeutici direcți în cancer. Autorii subliniază mai multe direcții de cercetare viitoare:

• evaluarea eficacității în alte tipuri de cancer, precum cancerul mamar, pancreatic sau melanomul;
• optimizarea modalităților de administrare, inclusiv fracționarea dozelor sau injectarea intratumorală;
• dezvoltarea terapiilor combinate cu imunoterapia și chimioterapia existente.

Concluzii

Descoperirea activității anticancer excepționale a Ewingella americana evidențiază faptul că biodiversitatea insuficient explorată poate reprezenta o sursă majoră de inovație medicală. Utilizarea bacteriilor ca terapii sistemice, cu specificitate tumorală ridicată și profil de siguranță favorabil, ar putea deschide noi perspective pentru pacienții cu cancere refractare la tratamentele convenționale și redefinește granițele actuale ale terapiei oncologice.