Исследователи из Пенсильванского университета разработали биоинженерную жевательную резинку, способную воздействовать на микроорганизмы, связанные с раком головы и шеи. В тестах с использованием образцов слюны пациентов экстракты из резинки резко снизили уровень одного вируса и двух видов бактерий, ассоциированных с этим заболеванием.
Работу возглавил Генри Дэниелл из Школы стоматологической медицины Пенсильванского университета. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports и могут стать основой для создания более доступных методов терапии.
Потребность в новых методах лечения рака головы и шеи
Плоскоклеточный рак головы и шеи — распространённая форма онкологического заболевания, поражающая ткани полости рта и глотки. Болезнь протекает агрессивно, и прогноз часто оказывается неблагоприятным при обнаружении на позднейших стадиях.
По словам Дэниелла, многие недавно одобренные противораковые препараты не привели к существенному улучшению качества жизни пациентов или пятилетней выживаемости. Ограниченный прогресс в этой области подчёркивает необходимость новых подходов, которые могли бы применяться в дополнение к существующим методам лечения.
Воздействие на ВПЧ и вредные бактерии полости рта
Новое исследование основано на более ранних разработках жевательной резинки из бобов лаблаб (бобовая резинка). Она содержит FRIL — природный противовирусный белок.
Команда использовала образцы слюны пациентов с плоскоклеточным раком головы и шеи для изучения трёх микроорганизмов, связанных с онкологией: вируса папилломы человека (ВПЧ), а также двух видов бактерий — Porphyromonas gingivalis (Pg) и Fusobacterium nucleatum (Fn).
«Рост заболеваемости раком ротоглотки во всём мире связан с ВПЧ-инфекцией, — говорит Дэниелл. — А инфекции Pg и Fn ухудшают показатели выживаемости при нелечённом рецидивирующем или метастатическом раке полости рта даже после хирургического вмешательства и адъювантной терапии с учётом риска».
Резкое снижение уровня микроорганизмов
Тесты показали, что экстракты бобовой резинки снизили уровень ВПЧ в образцах слюны на 93%. В образцах ротовой полости после ополаскивания уровень ВПЧ также упал на 80%.
Затем исследователи модифицировали бобовую резинку, добавив протегрин — антимикробный пептид, способный убивать вредные бактерии. Единственная доза снизила уровень Pg и Fn практически до нуля.
Важно, что лечение не повредило полезным бактериям, обычно обитающим в полости рта. Лучевая терапия действует иначе: она снижает количество полезных бактерий, одновременно стимулируя рост патогенных дрожжевых грибков (Candida albicans).
Потенциальное дополнение к терапии рака
Способность воздействовать на опасные микроорганизмы при сохранении здоровой микрофлоры полости рта может сделать резинку полезной в нескольких направлениях. Исследователи полагают, что она может применяться как дополнительная терапия наряду с текущими методами лечения рака или как профилактическая мера против инфекции и её передачи.
«Рак губы и полости рта занял седьмое место среди самых распространённых онкологических заболеваний по заболеваемости и смертности среди подростков, молодых людей и людей среднего возраста в мире в 2022 году, — говорит Дэниелл. — Наши результаты подтверждают целесообразность продвижения этих методов терапии к клиническим испытаниям в качестве адъювантов к существующему лечению или в качестве профилактики для предотвращения инфекции и её передачи».
Генри Дэниелл — профессор им. У. Д. Миллера на кафедре фундаментальных и трансляционных наук Школы стоматологической медицины Пенсильванского университета.
Среди соавторов исследования — Гитанджали Вакаде, Рахул Синх и Смрути Наир из Penn Dental Medicine; Андрес М. Бур и Суфи М. Томас из Медицинского центра Канзасского университета; Эри С. Сривацан и Марилен Б. Ванг из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе; а также Сарож К. Басак из системы здравоохранения Управления по делам ветеранов Большого Лос-Анджелеса.
Исследование получило поддержку от Национальных институтов здравоохранения США (грант 5-R01-HL 107904-13, выданный Генри Дэниеллу), гранта Академического совета Медицинской школы им. Дэвида Геффена при UCLA (программа Surgical Education Research) и Национального института рака (грант поддержки P30 CA168524).