细菌驱动的治疗方法是在癌症治疗领域的一项激动人心的进展，利用其独特的能力准确识别和对抗肿瘤。为了有效利用这一策略，生成天然抗癌细菌的安全和高效的方法至关重要。最近，日本的研究人员提出了一种创新的基于支架的技术来培养这些抗肿瘤细菌。这种新方法不仅提高了细菌的抗肿瘤效果和安全性，还为大规模生产提供了一个简单的解决方案。
细菌驱动的治疗方法是在癌症治疗领域的一项激动人心的进展，利用其独特的能力准确识别和对抗肿瘤。为了有效利用这一策略，生成天然抗癌细菌的安全和高效的方法至关重要。最近，日本的研究人员提出了一种创新的基于支架的技术来培养这些抗肿瘤细菌。这种新方法不仅提高了细菌的抗肿瘤效果和安全性，还为大规模生产提供了一个简单的解决方案。
尽管癌症仍然是全球主要的死亡原因，但基于细菌的疗法提供了一种有前景的创新治疗途径。细菌具有自然能力可以渗透肿瘤的坚固保护屏障，从而有效地靶向实体肿瘤。然而，在细菌可以用于医学治疗之前，必须解决几个关键问题。对于临床试验，细菌必须被降低毒性或“减毒”，以确保在动物和人类中的安全应用。此外，必须有一个简单的生产过程来制造安全和有效的抗癌细菌，这需要创造出一种最佳的培养技术。
在最近发表在《化学工程杂志》上的研究中，由日本先进科学技术学院（JAIST）教授宫古英次带领的研究团队，以及与筑波大学合作的宫原美佳，创建了一种通过使用高多孔支架来培养抗肿瘤细菌的突破性方法。这种创新技术不仅提高了细菌的抗癌能力，还增强了其在动物测试过程中的安全性。
之前，研究团队从实验室小鼠的肿瘤中分离了两种细菌，A-gyo和UN-gyo。A-gyo指的是细菌《变形菌》，而UN-gyo表示光合细菌《红假单胞菌》。这些细菌生存在肿瘤细胞内，与肿瘤细胞互相作用，并可能影响肿瘤的生长和治疗反应。它们共同形成了“AUN细菌联盟”，由于其能够准确靶向肿瘤和其安全性，显示出作为有效癌症检测工具的巨大潜力。然而，以最佳方式培养这些细菌被证明是一项挑战。
为了有效培养AUN，研究人员转向了特别设计的支架。他们使用一种叫做聚二甲基硅氧烷（PDMS）的生物相容性聚合物与二氧化钛（TiO2）结合，创造了一种微孔支架。引入TiO2建立了一种平衡，使得细菌能够有效靶向肿瘤，同时防止细菌过度生长，从而导致意外的感染或免疫反应。这些多孔支架显著增强了细菌的抗癌特性，使其更有力。
在准备好PDMS-TiO2复合材料后，研究人员将AUN细菌与支架片一起培养，同时将整个设置暴露在光下。他们发现，在光照下，支架中的TiO2通过生成被称为反应性氧种（ROS）的有毒分子有效降低了细菌的毒性，从而确保了治疗过程中的安全性。
随后，研究团队评估了AUN的抗癌有效性。他们惊讶地发现，使用支架培养的AUN表现出更高的消灭各种类型肿瘤细胞的能力。在患有乳腺癌的小鼠实验中，使用减毒AUN细菌的治疗导致了更好的生存率。这些对药物耐药的乳腺癌小鼠也显示出增强的抗癌活性。
“我们发现，强大的抗癌反应源于AUN的肿瘤溶解（肿瘤杀死）能力，得到肿瘤微环境中一系列激活的免疫细胞如T细胞、NK细胞和巨噬细胞的帮助，”JAIST的博士候选人以及该研究的主要作者宫原美佳说。研究还证实，使用支架培养的AUN不仅可以安全地给小鼠施用，而且还可以安全地给狗施用。
凭借这种简单技术所带来的安全性和有效性的提升，AUN离广泛应用于癌症治疗越来越近。研究人员预计这一技术将在未来十年内进入临床试验。
“我们关于多孔支架如何影响AUN细菌行为的发现将有助于设计有效对抗药物耐药癌症的人工支架材料，”宫古教授强调。总之，这项开创性研究为AUN的未来商业化和临床应用铺平了道路，为面对各种癌症形式的患者提供了新的希望。
