Исследователи из Пенсильванского университета разработали уникальную биоинженерную жевательную резинку, способную существенно снизить концентрацию микроорганизмов, провоцирующих развитие рака головы и шеи. Новый подход позволяет прицельно уничтожать опасные вирусы и бактерии, не нарушая при этом полезную микрофлору ротовой полости, сообщает ScienceDaily.
Результаты исследования научной группы под руководством профессора Генри Даниелла были опубликованы в престижном научном журнале Scientific Reports.
Опасные патогены и агрессивный рак
Плоскоклеточный рак головы и шеи (HNSCC) — это распространенная и крайне агрессивная форма онкозаболевания, поражающая ткани полости рта и горла. Зачастую болезнь выявляют на поздних стадиях, когда шансы на успешное излечение невелики. В 2022 году рак губы и полости рта занял седьмое место в мире по показателям заболеваемости и смертности среди подростков и людей молодого и среднего возраста.
Исследователи сфокусировались на борьбе с тремя ключевыми микроорганизмами, связанными с развитием этой патологии:
- Вирус папилломы человека (ВПЧ) — инфекция, с которой напрямую связан глобальный рост заболеваемости раком ротоглотки.
- Бактерии Porphyromonas gingivalis (Pg) и Fusobacterium nucleatum (Fn) — они значительно снижают выживаемость пациентов при рецидивирующем или метастатическом раке полости рта даже после проведения операций и последующей терапии.
Двойная сила растительного белка и пептидов
В основу разработки легла созданная ранее жевательная резинка на основе бобов лаблаб (гиацинтовых бобов), которая содержит натуральный противовирусный белок FRIL.
В ходе лабораторных тестов с использованием образцов слюны онкологических пациентов экстракты этой жевательной резинки показали выдающиеся результаты:
- Снижение уровня ВПЧ: концентрация вируса в образцах слюны упала на 93%, а в образцах смывов из полости рта — на 80%.
- Уничтожение бактерий: ученые модифицировали белковую основу резинки, добавив в нее антимикробный пептид протегрин. Всего одна доза препарата позволила снизить концентрацию канцерогенных бактерий Pg и Fn практически до нуля.
Безопасность для микробиома полости рта
Важнейшим преимуществом новой технологии является ее избирательное действие. Биоинженерная жевательная резинка уничтожает исключительно опасные патогены, не нанося вреда колониям полезных бактерий, постоянно обитающих в полости рта.
В этом заключается ключевое отличие разработки от традиционных методов лечения, таких как лучевая терапия. Радиационное облучение часто уничтожает полезную микрофлору, что приводит к неконтролируемому размножению опасных болезнетворных дрожжевых грибков (Candida albicans).
Перспективы применения
«Жевательная резинка может стать доступным, безопасным и недорогим средством профилактики и сопроводительного лечения. Ее планируют использовать как вспомогательную терапию в сочетании со стандартными протоколами лечения рака, а также в качестве профилактического средства для предотвращения передачи инфекций».
— Авторы работы, исследователи из Пенсильванского университета
В состав междисциплинарного научного коллектива, помимо исследователей из Пенсильванского университета, вошли специалисты из Медицинского центра Университета Канзаса, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Системы здравоохранения ветеранов Лос-Анджелеса. Исследование получило финансовую поддержку со стороны Национальных институтов здравоохранения США (NIH) и Национального института рака.
