Кожные бактерии защищают от рака

Бактериальная молекула подавляет в раковых клетках синтез ДНК и мешает им размножаться.

К кожным бактериям мы относимся с подозрением, и ничего, кроме прыщей, от них не ждем. Однако на коже живет много разных микробов, и некоторые из них могут быть очень даже полезными.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обратили внимание на своеобразное вещество, синтезируемое кожной бактерией Staphylococcus epidermidis. Вещество называется 6-N-гидроксиаминопурин (6-ГАП), и молекула его похожа на одну из тех, из которых построена ДНК; собственно слово «пурин» в названии говорит о том, что 6-ГАП похож на пуриновые азотистые основания аденин и гуанин – А и Г, две из четырех генетических букв. У Ричарда Галло (Richard L. Gallo) и его коллег возникло подозрение, что бактериальная молекула может как-то мешать синтезу ДНК: ферменты, которые занимаются синтезом ДНК, будут путать с 6-ГАП настоящие строительные блоки для ДНК, но, схватив 6-ГАП, ферменты ничего не смогут с ним поделать и не смогут от него избиваться.

Действительно, когда 6-N-гидроксиаминопурин добавляли в реакционную смесь с ферментами, синтезирующими ДНК, он их отключал, и новая цепь ДНК оставалась недостроенной. (Скорее всего, S. epidermidis с помощью своей обманной молекулы борется с конкурентами: другие бактерии, которые могли бы потеснить S. epidermidis, получают порцию 6-ГАП и не могут делиться.)

Но это был эксперимент в пробирке, а что в живых клетках? Среди живых клеток особенно активно ДНК синтезируют раковые, ведь они энергично размножаются, а для дочерних клеток нужны все новые и новые копии ДНК. Бактериальную молекулу добавили к нескольким разновидностям раковых клеток, и оказалось, что 6-ГАП срабатывает и в клетках, которые переставали делиться. Что важно – на обычные, не раковые клетки кожи 6-ГАП не действовал: у них, как оказалось, есть белок, которые обезвреживает 6-ГАП, а вот раковые клетки такой белок почему-то не синтезируют. Так или иначе, нормальные кожные клетки могли синтезировать ДНК и могли делиться, не обращая внимания на 6-ГАП.

Молекулу проверили и в экспериментах на животных. Подопытным мышам вводили клетки рака кожи, после чего у них, как и ожидалось, появлялась опухоль – но если животным вводили заодно 6-ГАП, опухоль была в два раза меньше. Исследователи испытали и саму бактерию как она есть: мышей, лишенных шерсти, в течение 12 недель регулярно облучали ультрафиолетом, чтобы спровоцировать рак кожи; при этом некоторым на кожу сажали S. epidermidis, а некоторых оставляли без бактерий. В статье в Science Advances говорится, что у мышей без бактерий появлялось от четырех до шести опухолей, а у мышей с бактерией – всего одна.

6-ГАП проверили также на клетках лимфомы, и на них он тоже работал, однако результаты с лимфомой носят пока очень предварительный характер; хотя было бы неплохо, если бы 6-ГАП работал вообще на всех раковых клетках. По словам авторов работы, S. epidermidis есть примерно у 20% людей, и, возможно, они действительно реже болеют кожными онкологическими заболеваниями, однако, чтобы утверждать это с полной уверенностью, нужны дополнительные клинические исследования. Но если все действительно так, то можно будет подумать о пробиотиках для кожи, которые будут стимулировать рост полезной бактерии, тем самым снижая вероятность меланомы и прочих видов рака.