Когда бактерии помогают раку

Бактерии живут во всех злокачественных опухолях. В этом, собственно, нет ничего удивительного — живут же они в обычных, здоровых тканях и клетках, почему бы им не жить и в раковых. Обычно от бактериальных паразитов мы не ждём ничего хорошего — они тратят клеточные ресурсы и в прямом смысле отравляют жизнь клетке своими токсинами. Однако некоторые злокачественные клетки научились извлекать пользу из бактериальных сожителей. Например, мы как-то писали, что для раковых клеток бактерии могут работать как химзащита, расщепляя химиотерапевтические препараты.

Другой вариант, о котором идёт речь в недавней статье в Nature, — когда опухолевые бактерии помогают раковым клеткам избежать иммунной атаки. Как известно, иммунитет должен уничтожать раковые клетки, но он не всегда это делает. Сотрудники Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона изучали бактерий, живущих в опухолях рта и в колоректальных опухолях. Бактерии распределялись по опухолям неравномерно, и там, где их было много, повышалась концентрация особых белков, подавляющих активность Т-лимфоцитов — именно тех Т-лимфоцитов, которые должны бороться с раком. Злокачественные клетки сами синтезируют эти «антииммунные» белки, бактерии же помогают насинтезировать их как можно больше. В тех зонах опухоли, где жили бактерии, противораковых Т-клеток действительно было мало.

В злокачественных клетках могут жить разные бактерии, но если среди них преобладают микробы рода Fusobacterium и Treponema, то раковые клетки не просто избавляются от иммунной угрозы, но и становятся более агрессивными. В экспериментах клетки рака толстой кишки растили в виде сфероидов, которые заражали фузобактериями. (Сфероиды — микроскопические клеточные шарики, которые более достоверно имитируют настоящую опухоль, чем клетки, растущие плоским слоем на дне лабораторной посуды.) Оказалось, что с фузобактериями раковые клетки были намного более склонны покидать родную опухоль, точнее, родной сфероид; всё было похоже на то, как если бы бактерии подталкивали раковые клетки к метастазированию.

Сфероид из раковых клеток после заражения бактериями Fusobacterium nucleatum начинает разваливаться (справа, бактерии окрашены розовым) — клетки стремятся мигрировать из сфероида. (Иллюстрация: Fred Hutchinson Cancer Center)

Возможно, тут определённую роль играют другие иммунные клетки, нейтрофилы. Если Т-лимфоциты игнорируют раковые клетки с бактериями, то нейтрофилы, наоборот, в изобилии к ним сбегаются — это было видно и в настоящих опухолях, и в экспериментах с раковыми сфероидами. Нейтрофилы одни из первых реагируют на всякую инфекцию, и вполне понятно, что они в данном случае реагируют на присутствие бактерий. Но про те же нейтрофилы известно, что рак использует их в своих интересах: мы неоднократно писали о том, что нейтрофилы мешают другим иммунным клеткам бороться с раком и что они помогают опухолям метастазировать.

В то же время есть и другие примеры, когда бактерии помогают бороться со злокачественными болезнями. Некоторые бактерии могут напрямую подавлять размножение раковых клеток, некоторые действуют через иммунитет, заставляя егоатаковать раковые клетки в полную силу (в противоположность вышеописанным микробам, которые, наоборот, отводят от опухоли иммунный удар). И в некоторых случаях бактерии настолько хорошо помогают бороться с опухолями, что сейчас многие исследователи рассчитывают использовать их — в натуральном или в модифицированном виде — как бактериальную противораковую терапию.