Бактерії ростуть в некротичному середовищі пухлин і запрограмовані на ріст і самознищення. Коли кількість бактерій досягає критичного порогу, непатогенну кишкову паличку програмують на самознищення, що дозволяє ефективно вивільняти терапевтичні засоби і запобігати їх руйнування в інших частинах тіла.
Згодом невелика частина бактерій виживає, що дозволяє багаторазово доставляти ліки всередину оброблених пухлин.
Нова область синтетичної біології, а саме розробка нових біологічних компонентів і систем, революціонізує медицину. За допомогою генетичного програмування живих клітин дослідники створюють інженерні системи, які інтелектуально сприймають і реагують на різне середовище, що призводить до більш конкретних та ефективних рішень порівняно з сучасною молекулярною терапією.
Розробка методів лікування, які можуть викликати потужну протипухлинну імунну відповідь пухлини, не викликаючи системну токсичність, являє собою значну проблему.
Дослідники з Columbia Engineering Colvingia University Irving Medical Center оголосили, що вони вирішують цю проблему шляхом розробки штаму непатогенних бактерій, які можуть колонізувати солідні пухлини і безпечно доставляти потужну імунотерапію і лікувати пухлини зсередини. Дослідження провели мікробіологи, імунологи та біоінженери. Їх команда об'єднала свої знання в області синтетичної біології.
Терапія призвела не тільки до повної регресії пухлини на моделі лімфоми, а також до значного контролю віддалених пухлинних уражень.
Таким чином можна створювати бактерії для місцевої локалізації пухлин, а потім стимулювати імунну систему для їх пошуку і метастазів, які важко виявити за допомогою візуалізації.
Зазвичай сигнал CD47 «не їж мене», захищає ракові клітини від поглинання вродженими імунними клітинами, такими як макрофаги і дендритні клітини. Створені бактерії націлені на CD47 виключно всередині пухлини.
Бактеріально індуковане локальне запалення в пухлині і блокада CD47 призводить до посиленого проковтування або фагоцитозу пухлинних клітин і, як наслідок, до посилення активації і проліферації Т-клітин, оброблених пухлинах.
Дослідники виявили, що лікування за допомогою сконструйованих ними бактерій не тільки очистило оброблені пухлини, але і знизило частоту виникнення метастазування пухлин в декількох моделях.