Неожиданный бактериальный блокатор: Антисмысловые молекулы подавляют оральные виды Fusobacterium, связанные с прогрессированием рака
Бактерии рода Fusobacterium, входящие в состав орального микробиома, подозреваются в участии в прогрессировании рака. Ученые из Института инфекционных исследований Гельмгольца на основе РНК (HIRI) работают над инновационными стратегиями подавления распространения этих бактерий.
Антисмысловые молекулы, которые могут служить программируемыми, таргетными антибиотиками, показывают большую перспективу. В недавнем исследовании команда под руководством Йорга Фогеля идентифицировала соединение, эффективно останавливающее рост пяти видов Fusobacterium. Результаты опубликованы в журнале mBio.
Связь с онкологическими заболеваниями
Fusobacterium nucleatum, представитель орального микробиома, способен колонизировать и другие части тела — в частности, опухолевые ткани при раке пищевода, толстой кишки и молочной железы. Там эта бактерия связана с ростом опухоли и метастазированием. Целенаправленное ингибирование этих и других фузобактерий могло бы улучшить перспективы выздоровления онкопациентов.
"Фузобактерии долгое время оставались без внимания, несмотря на их клиническую важность, — говорит Йорг Фогель, директор HIRI. — Одна из целей моей исследовательской группы — изучить стратегии, которые могут специфически устранять эти бактерии в карциномах".
Проблема обычных антибиотиков и новый подход
Хотя обычные антибиотики могут подавлять фузобактерии и тем самым замедлять рост опухоли, их длительное применение вызывает нежелательные побочные эффекты (например, проблемы с ЖКТ из-за нарушения микрофлоры), так как они атакуют и полезные бактерии.
Ученые HIRI сосредоточились на пептидных нуклеиновых кислотах (PNA). Это синтетические молекулы, похожие на ДНК или РНК, но с пептидоподобной основой, что обеспечивает им исключительную стабильность. Как антисмысловые молекулы, PNA связываются с комплементарной матричной РНК (мРНК), блокируя ее функцию и подавляя производство essential белков.
Неожиданное открытие
Неожиданно антисмысловые молекулы, нацеленные на специфические гены, не смогли подавить рост бактерий. Однако команда обнаружила, что контрольное соединение FUS79, не нацеленное на конкретную мРНК, проявило сильную активность против пяти штаммов фузобактерий, не затрагивая другие протестированные виды бактерий.
"Результат был удивительным, потому что соединение работает не так, как ожидается для антисмысловых цепей нуклеиновых кислот, а имеет новый механизм, — объясняет Валентина Кози, первый автор исследования. — Похоже, оно оказывает свое действие, вызывая мембранный стресс, дестабилизируя бактериальную клеточную мембрану или нарушая ее функцию, хотя это еще нужно детально изучить".
Йорг Фогель добавляет: "Наш следующий шаг — расшифровать точный механизм действия этого соединения и оптимизировать его для повышения эффективности".
Исследование закладывает основу для разработки антисмысловой терапии против Fusobacterium nucleatum и подчеркивает потенциал этого соединения как новой стратегии для более целенаправленных антибиотиков.