Znanstveniki nameravajo z bakterijami diagnosticirati raka

Posebej spremenjene bakterije bodo lahko ujeli mutirano DNK v človeški črevesni votlini, kar bo dodatno pomagalo pri zgodnjem odkrivanju raka.

Znano je, da je vsaka bolezen bolje in lažje ozdravljiva, če jo diagnosticiramo pravočasno. Zgodnje odkrivanje onkoloških bolezni je primarna naloga zdravstvenih specialistov, saj se po statističnih podatkih maligni tumorji v večini primerov odkrijejo v poznih fazah razvoja, ko začnejo kazati jasne klinične znake.

Pri sumu na onkopatologijo se bolniki testirajo na onkomarkerje - posebne specifične beljakovine/antigene, ki nastajajo v krvi. Ti so značilni za določene vrste malignih struktur in se pojavijo, ko se število rakavih celic poveča. Vendar pa odkrivanje onkomarkerjev ni najbolj natančna metoda diagnoze, saj te beljakovine in peptide celice tudi v normi izločajo v majhnih količinah in opravljajo različne funkcije v telesu. Metoda odkrivanja DNK iz atipičnih celic bi lahko postala bolj informativna - odkrijemo jih lahko veliko prej. Takšna metoda je še v razvoju, DNK pa je mogoče iskati ne le v krvnem obtoku, temveč tudi v urinu in črevesju.

Strokovnjaki z Univerze v Kaliforniji in Univerze v Adelaidi so predlagali odkrivanje maligne DNK z uporabo bakterij. Mnogi mikrobi imajo sposobnost zajemanja DNK in njenega vključevanja v svoj genom. Zaznavajo predvsem mikrobno DNK, lahko pa so pozorni tudi na druge podobne molekule v krvnem obtoku.

DNK malignih struktur se od drugih razlikuje po prisotnosti mutacij. Znanstveniki so uporabili Acinetobacter baylyi in ga spremenili tako, da je v svoj genom vgradil dele DNK nekoga drugega, ki vsebujejo mutacijo KRAS. Gre za enega najbolj znanih onkogenov. Prav z mutacijo v KRAS se začne večina vrst malignih procesov, vključno z rakom debelega črevesa. Uporaba modifikacij je omogočila, da so bakterije v svoj genom vgradile samo DNK z mutiranim KRAS in se niso dotaknile DNK z normalnim KRAS.

Med vgradnjo mutirane DNK v bakterijo se aktivira gen za odpornost na antibakterijsko zdravilo kanamicin. Za diagnozo bo dovolj, da mikrobe iz blata posejemo na hranilni medij z antibiotikom. Če ni rasti in razmnoževanja mikrobov, to pomeni, da odpornost pri njih ni aktivirana – torej, da v njih ni mutiranega onkogena. Če je prišlo do rasti, to pomeni, da so bile v črevesju celice z mutiranim KRAS.

Strokovnjaki so analizirali delovanje "diagnostičnih" bakterij v organizmih glodalcev. V vseh primerih so mikrobi pravilno prepoznali začetek malignega procesa. Zahvaljujoč tej metodi je mogoče odkriti tumorje v zgodnji fazi njihovega razvoja, zlasti če obstaja nagnjenost k onkopatologijam. Takšna diagnoza bo na primer koristna, če ima oseba že benigne polipozne izrastke, ki se lahko malignizirajo. Vendar pa obstaja ena pomanjkljivost: spremenjeni mikrobi ne morejo biti usmerjeni na vse organe.

Več informacij je na voljo na spletni strani science.org.