ウィリアム・コールに何が起こったのか？癌と戦う細菌の驚くべき役割

要約

この記事では、細菌感染が免疫系を刺激して癌と戦うことができることを発見した医師ウィリアム・コーリーの魅力的な物語を探求します。また、合成生物学者が細菌を使用して安全に薬剤を腫瘍に直接送り込む方法や、この手法が科学的試験で有望な成果を示していることについても説明します。さらに、プログラマブルな細菌が病気の検出や治療に洗練されたセンサーとして機能する可能性や、医学以外での細菌の無限の創造的な応用についても強調します。

ウィリアム・コーリーの発見
癌治療におけるトロイの木馬としての細菌
細菌を感知・応答するようにプログラムする
薬剤送達のための同期リシス回路
科学的試験での有望な結果
病気の検出と治療のためのセンサーとしての細菌
細菌の創造的な応用

ウィリアム・コーリーの発見

1883年、首の急速に成長する癌を患った患者は、関係のない細菌性の皮膚感染症を発症しました。しかし、彼は感染から回復するにつれて、癌も後退し始めました。ウィリアム・コーリー医師が7年後に患者を追跡したところ、癌の目立つ兆候は見られませんでした。コーリーは、細菌感染が患者の免疫系を刺激して癌を撃退したと信じ、意図的に細菌を注入して癌を治療する先駆者となりました。

癌治療におけるトロイの木馬としての細菌

放射線治療、化学療法、免疫療法などの治療法は、悪性細胞を殺そうとしますが、全身に影響を及ぼし、健康な組織を破壊する可能性があります。しかし、E. coliなどの一部の細菌は、腫瘍内で選択的に増殖するというユニークな利点を持っています。細菌はがん治療の薬剤を運ぶように再プログラムすることができ、内部から腫瘍を標的とするトロイの木馬として機能します。

細菌を感知・応答するようにプログラムする

合成生物学者は、特定の遺伝子配列を細菌に挿入することで、癌の成長を阻害する異なる分子を合成するように指示することができます。彼らはまた、生物学的回路の助けを借りて、非常に特定の方法で振る舞うようにすることができます。これらの回路は、特定の要因の存在、不在、または組み合わせに応じて異なる振る舞いをプログラムします。たとえば、合成生物学者は、低酸素やpHレベル、特定の分子の過剰生産を感知するように細菌をプログラムすることができ、健康な組織を回避しながら腫瘍に対応することができます。

薬剤送達のための同期リシス回路

同期リシス回路（SL）として知られる一種の生物学的回路では、細菌が薬剤を配信するだけでなく、設定されたスケジュールで薬剤を配信することができます。抗癌薬の生産は、細菌が増殖するにつれて始まりますが、これは健康な組織に害を及ぼさないように腫瘍内でのみ発生します。薬剤を生産した後、キルスイッチが細菌を致命的な人口閾値に達したときに破裂させ、薬剤を放出し、細菌の人口を減少させます。一定の割合の細菌が生き残り、コロニーを補充し、サイクルが続きます。この回路は、癌と戦うために最適な定期的なスケジュールで薬剤を配信するように微調整することができます。