はかせ、バクテリアががん細胞を食べちゃうって本当なの?
本当なんです。研究者たちが特殊なバクテリアを改造して、腫瘍の中に入り込んで内側から食べさせる治療法を開発したんですよ
がん治療の新しいアプローチとして、バクテリアを使った方法が実用化に向けて動き出している。この治療法の鍵は、腫瘍の中心部が酸素不足になっている点だ。
腫瘍の中はバクテリアにとって天国


酸素が届かない腫瘍の中心部
がん細胞が増殖してできる腫瘍は、急速に大きくなるため血管が追いつかない。その結果、腫瘍の中心部は酸素濃度が極端に低い状態になる。普通の細胞にとっては過酷な環境だが、ある種のバクテリアにとっては理想的な住処なのだ。
研究チームが注目したのは、酸素がない環境を好む嫌気性バクテリアだ。これらのバクテリアは、酸素が豊富な場所では生きにくいが、腫瘍の中心部では活発に活動できる。まるで、人間が高地では息苦しいのに、平地では快適に過ごせるのと逆の性質を持っている。
バクテリアが腫瘍を「食べる」仕組み
バクテリアは腫瘍の中で増殖しながら、がん細胞を栄養源として消費する。この過程で腫瘍組織が破壊されていくのだ。研究チームは、このバクテリアに遺伝子改変を加えることで、さらに効果を高めた。
改変されたバクテリアは、腫瘍の中心部で大量に増殖した後、自動的に毒素を生成する。この毒素ががん細胞を攻撃し、破壊する仕組みだ。ちょうど、城の内部に潜入したスパイが、味方が十分集まってから一斉に攻撃を仕掛けるようなイメージだ。
酸素がある場所での生存時間を延長
初期の実験では、バクテリアが腫瘍の中心部では活躍するものの、酸素が豊富な腫瘍の外側に到達すると死んでしまう問題があった。これでは腫瘍全体を破壊できない。
そこで研究チームは、バクテリアに特殊な遺伝子を組み込んだ。この遺伝子は、バクテリアが一定数以上に増えると発動し、酸素耐性タンパク質を作り出す。このタンパク質のおかげで、バクテリアは腫瘍の外側でも数時間生存できるようになった。
つまり、中心部で十分に数を増やしてから外側に進出し、腫瘍全体を攻撃できるようになったのだ。この「タイミング制御」が、この治療法の最大の革新点と言える。
実験で確認された驚きの効果


マウスでの実験結果
研究チームは、がんを発症させたマウスに改変バクテリアを注射する実験を行った。その結果、腫瘍のサイズが約70%縮小する効果が確認された。
従来の化学療法では、腫瘍の外側にある活発に分裂する細胞は攻撃できても、中心部の酸素不足領域には薬が届きにくかった。一方、バクテリア療法はその逆で、中心部から攻撃できるのが強みだ。
副作用が少ない理由
バクテリアは腫瘍の中でしか増殖できないため、正常な組織への影響が少ない。実験では、バクテリアを注入されたマウスに重大な副作用は見られなかったという。
化学療法や放射線治療では、がん細胞だけでなく正常細胞もダメージを受ける。髪が抜けたり、免疫力が低下したりする副作用はよく知られている。バクテリア療法は、こうした問題を回避できる可能性がある。
他の治療法との組み合わせ
研究チームは、バクテリア療法を既存の治療法と併用することも検討している。たとえば、化学療法で腫瘍の外側を攻撃し、バクテリアで内側を破壊すれば、完全な腫瘍除去も夢ではない。
また、バクテリアに免疫を活性化する遺伝子を追加することで、体の免疫系にがん細胞を攻撃させる「免疫療法」との相乗効果も期待されている。バクテリアが腫瘍を破壊すると、がん細胞の破片が周囲に散らばり、それを免疫細胞が認識して攻撃を始めるのだ。
実用化への道のりと課題


人間での安全性試験が次のステップ
マウスでの成功を受けて、次は人間での臨床試験が計画されている。まずは安全性を確認するため、少数の患者に対して試験的に投与する予定だ。
バクテリアを人体に入れることに抵抗を感じる人もいるかもしれないが、実は私たちの腸内には数兆個のバクテリアが住んでいる。今回使われるバクテリアは、人体に害を与えない種類を厳選し、さらに改変を加えて安全性を高めている。
どんな種類のがんに効くのか
この治療法は、腫瘍の中心部が酸素不足になる固形がんに有効だと考えられている。具体的には、大腸がん、乳がん、肺がん、膵臓がんなどだ。
一方、血液がんのように腫瘍を作らないタイプのがんには効果が期待できない。また、腫瘍のサイズが小さすぎる場合も、バクテリアが増殖する余地がないため効果が限定的になる可能性がある。
コストと製造の問題
遺伝子改変バクテリアを大量に製造するには、専用の設備が必要だ。現時点では研究室レベルでしか作れないが、実用化には工業規模での生産体制を整える必要がある。
また、バクテリアは生きているため、保存や輸送にも注意が必要だ。ワクチンと同様に、冷蔵保存が求められる可能性が高い。こうした物流面の課題も、実用化までに解決しなければならない。
がんをやっつけるバクテリア、早く使えるようになるといいな
バクテリア療法の実用化には、まだ数年かかる見込みだが、従来の治療法では対応できなかった腫瘍の中心部を攻撃できる点で、がん治療の選択肢を大きく広げる可能性がある。研究チームは、今後さらに改良を重ね、より多くのがん患者を救える治療法に育てていく計画だ。




参考文献:
Scientists engineer bacteria to eat cancer tumors from the inside out
出典: ScienceDaily
アイキャッチ画像: Photo by Cheng Qi Huang on Unsplash










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