纽约时报第一届STEM写作比赛获奖文章:细菌炸弹

一种更快、更有效、风险更小的新型癌症治疗方法即将问世:细菌炸弹

细菌通常被认为是微观的、致病的讨厌物。它们一直被认为是需要用肥皂和温水洗掉的东西,或者用洗手液集体杀死它们。但是,如果这些被污名化的生物可以用来对抗癌症,这个摧毁数百万人的顽固杀手,会怎么样呢?由杰夫·海斯蒂(Jeff Hasty)领导的加州大学(University of California)的科学家们正致力于通过基因工程改造细菌,使其能够渗透到肿瘤中并杀死它们。研究人员希望,结合常规治疗,如化疗,细菌将非常有效地杀死肿瘤,并进一步阻止它们的扩散。如果这种细菌疗法被证明是安全有效的,那么它将在对抗癌症的战争中取得重大胜利。

免疫系统定期巡视身体,寻找并消灭癌细胞,但肿瘤可以通过释放一种蛋白质来伪装成正常细胞,告诉身体不要去管肿瘤。因此,肿瘤就隐藏在眼皮底下,侵入周围的健康组织。肿瘤利用遍布肿瘤表面的分支血管窃取资源。化疗将抗癌药物输送到血液中,但这些药物只能到达血管能到达的地方,而大多数肿瘤血管不能到达肿瘤中心。

这就是细菌,特别是沙门氏菌,可以拯救我们的地方。加州大学的科学家们改变了细菌的DNA,以寻找这些肿瘤,并使它们在不入侵身体其他部位的情况下繁殖。细菌定居下来并开始复制。但是,就像小炸弹一样,它们很快就会爆炸,释放出莎莉·阿迪博士所说的“有毒鸡尾酒”。据阿蒂博士介绍,这种鸡尾酒含有“三种抗癌药物:一种破坏细胞壁,一种提醒人体免疫系统,还有一种触发细胞死亡”。这使得细菌能够以局部的方式直接攻击肿瘤,使其他健康细胞免受损害。重要的是,它还通过破坏肿瘤的免疫抑制蛋白来提醒免疫系统开始攻击。马萨诸塞大学教授尼尔·福布斯(Neil Forbes)在《自然评论癌症》(Nature Reviews Cancer)上发表的文章《设计完美的(细菌)癌症治疗》(Engineering the Perfect (Bacterial Therapy))中说,“免疫系统在细菌治疗中扮演着复杂的角色;它提供了一种引导细菌积累的机制,但也阻碍了分散和有效性。”因此,身体和这些细菌在对抗癌症的战争中形成了一个惊人的团队。

当然,这种疗法也有风险。主要的危险是细菌会成为敌人并感染人。为了防止这种情况发生,研究人员对这种细菌进行了改造,使其不仅能在肿瘤环境中茁壮成长,而且能在健康组织中挣扎生存。这是人们对癌症治疗方式的一场革命。在对抗癌症的斗争中,细菌可能很快就会加入令人衰弱的化学物质和有害辐射的行列,成为不太可能的盟友。

Works Cited

Adee, Sally. “Self-Destructing Bacteria Are Engineered to Kill Cancer Cells.” New Scientist, 20 July 2016.

Forbes, Neil S. “Engineering the Perfect (Bacterial) Cancer Therapy.” Nature Reviews Cancer, 14 Oct. 2010.

Williams, Thomas. “New Cancer Treatment? Scientists Have Programmed Bacteria to Kill Cancer Cells in Mice.” The Conversation, 21 July 2016.

Zimmer, Carl. “New Weapons Against Cancer: Millions of Bacteria Programmed to Kill.” The New York Times, 3 July 2019.

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