Bactéria intestinal de rã elimina tumores de cólon em camundongos com uma única injeção
Uma bactéria do intestino de uma perereca japonesa eliminou todos os tumores de cólon em camundongos após uma única dose intravenosa, superando o anti-PD-L1 e a doxorrubicina nesse modelo.
Resumo
Pesquisadores no Japão coletaram bactérias do intestino de dois anfíbios (uma perereca e um tritão-de-barriga-de-fogo) e de um lagarto. Eles avaliaram a segurança de 45 cepas e testaram nove contra o câncer de cólon em camundongos. Uma cepa derivada da rã, Ewingella americana, eliminou os tumores em todos os camundongos tratados após uma única injeção intravenosa. Ela superou um anticorpo anti-PD-L1 e a doxorrubicina lipossomal, cada um administrado quatro vezes. Os camundongos curados pela bactéria rejeitaram um segundo desafio tumoral, o que sugere uma memória imunológica duradoura. A bactéria parece atuar de duas maneiras: mata diretamente as células tumorais e mobiliza o sistema imunológico do hospedeiro. A perda de peso foi apenas temporária. O trabalho foi realizado somente em camundongos, mas sugere que os microbiomas intestinais de animais podem abrigar terapias contra o câncer ainda inexploradas.
Resumo Detalhado
A terapia contra o câncer baseada em bactérias é atraente porque certos micróbios se dirigem aos tumores, mas a maioria dos candidatos são cepas geneticamente modificadas, com riscos de segurança, incluindo mutações que poderiam desfazer as salvaguardas embutidas. Este estudo pergunta se bactérias intestinais naturais, não modificadas, provenientes de hospedeiros incomuns poderiam oferecer potente atividade antitumoral sem engenharia genética. Ele também dá continuidade ao trabalho anterior dos autores com bactérias residentes em tumores.
A equipe isolou 45 cepas bacterianas dos intestinos da rã-arborícola-japonesa (Dryophytes japonicus), da salamandra-de-barriga-de-fogo-japonesa (Cynops pyrrhogaster) e do lagarto-de-grama-japonês (Takydromus tachydromoides). Cada uma foi administrada por via intravenosa em camundongos BALB/c (200 µL a 5 × 10⁹ CFU/mL) como triagem de tolerabilidade. Nove cepas aceitáveis, confirmadas por sequenciamento de 16S rRNA, passaram para os testes de eficácia em camundongos imunocompetentes com tumores Colon-26 de cerca de 200 mm³, cada um recebendo uma única injeção na veia da cauda e sendo acompanhado por 40 dias (n = 3 por grupo).
Das nove cepas, uma (Priestia aryabhattai) não teve efeito, cinco retardaram significativamente o crescimento tumoral e três (E. americana, Citrobacter portucalensis e Enterobacter ludwigii) produziram regressão ativa. Todas as três cepas que causaram regressão eram anaeróbias facultativas, o que é compatível com a colonização preferencial de tumores hipóxicos. A regressão com C. portucalensis e E. ludwigii apareceu até o dia 3, mas os tumores recidivaram após o dia 8, e a supressão precoce de Rhodococcus qingshengii se dissipou após o dia 5. Somente a E. americana deu resultados duradouros, com 100% de sobrevida e 100% de taxa de resposta completa. Um estudo piloto de faixa de dose, de 2 × 10⁷ a 1 × 10⁹ CFU, identificou 1 × 10⁹ CFU como a melhor dose.
Em uma comparação direta (n = 5 por grupo), uma única injeção de E. americana foi comparada ao anticorpo anti-PD-L1 ou à doxorrubicina lipossomal, cada um administrado a 2,5 mg/kg quatro vezes, em dias alternados. Ambos os fármacos retardaram o crescimento tumoral, mas o anti-PD-L1 produziu apenas uma resposta completa, e nenhum dos dois erradicou os tumores de forma consistente. A E. americana eliminou os tumores em todos os animais (p < 0,0001) e prolongou a sobrevida em pelo menos 30 dias em relação ao PBS. Nos experimentos de reexposição tumoral, 0 de 10 camundongos curados desenvolveu novos tumores, contra 10 de 10 controles virgens de tratamento, com memória imunológica durando mais de 60 dias.
O resumo descreve um mecanismo duplo, de morte direta das células tumorais somada à ativação de células T, neutrófilos e células B. Ele também relata patogenicidade mínima nas doses eficazes. Nos dados do artigo, os camundongos tratados mostraram apenas uma leve queda inicial de peso, que se resolveu, sem diferenças entre os grupos no dia 15. A E. americana geralmente é suscetível a antibióticos, de modo que a toxicidade poderia, em princípio, ser manejada, embora possa causar infecções oportunistas em neonatos e em pacientes imunocomprometidos.
As ressalvas são substanciais. Todos os dados vêm de um único modelo singênico de câncer de cólon em camundongos, com grupos muito pequenos, e a biologia tumoral do modelo difere do câncer humano. Bactérias administradas por via intravenosa trazem risco de sepse, e a toxicidade de longo prazo, a dosagem em animais maiores e os efeitos em outros tipos de tumor continuam não testados. A tradução clínica ainda está muito distante.
Principais Descobertas
- Of 45 gut isolates from frogs, newts and a lizard, 9 passed IV safety screening and were tested against Colon-26 tumors in mice
- Of the 9 strains, 1 had no effect, 5 suppressed tumor growth, and 3 (E. americana, C. portucalensis, E. ludwigii) caused tumor regression
- A single IV dose of E. americana produced a 100% complete response rate and 100% survival (log-rank p<0.0001 vs PBS)
- E. americana outperformed anti-PD-L1 and liposomal doxorubicin (4 doses each, 2.5 mg/kg), which yielded only one complete response in the anti-PD-L1 group (n=5)
- A single E. americana dose extended survival by at least 30 days versus PBS controls
- Rechallenge: 0/10 E. americana-cured mice grew new tumors vs 10/10 naive controls, with immune memory beyond 60 days
- All three regression-inducing strains were facultative anaerobes, and body weight dipped only briefly, with no group differences by day 15
Metodologia
Bactérias intestinais foram isoladas de duas espécies de anfíbios e de um réptil, identificadas por sequenciamento do rRNA 16S e BLAST, e avaliadas quanto à tolerabilidade intravenosa (IV) aguda em camundongos BALB/c. A eficácia foi testada em camundongos BALB/c imunocompetentes com tumores Colon-26 (cerca de 200 mm³) após uma única injeção IV (200 µL, 5 × 10⁹ UFC/mL), com acompanhamento de 40 dias (triagem, n=3 por grupo) ou 60 dias (comparação com anti-PD-L1 e doxorrubicina lipossomal, n=5 por grupo). As comparações utilizaram o teste t de Student bicaudal e testes de sobrevida log-rank (Mantel–Cox), com controles tratados com PBS e monitoramento do peso corporal para avaliar a segurança.
Limitações do Estudo
Os experimentos usaram um único modelo de carcinoma de cólon em camundongos, com grupos pequenos (n=3 a 5), e os resultados podem não se aplicar a tumores humanos ou a outros tipos de câncer. Bactérias administradas por via intravenosa trazem riscos de sepse e inflamação, e a E. americana é um patógeno oportunista em neonatos e pacientes imunocomprometidos, de modo que a segurança a longo prazo ainda não foi comprovada. Nenhum conflito de interesses foi declarado na parte do artigo disponível para este resumo.
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