Znanstveniki nameravajo uporabiti bakterije za diagnosticiranje raka

Posebne modificirane bakterije bodo sposobne ujeti mutirano DNK v človeško črevesno votlino, kar bo dodatno pomagalo pri zgodnji diagnostiki raka.

Znano je, da je vsako bolezen bolje in lažje zdraviti, če jo pravočasno odkrijemo. Zgodnje odkrivanje onkoloških bolezni je primarna naloga zdravnikov 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 bolnikom testirajo onkomarkerji - posebni specifični proteini/antigeni, ki nastanejo v krvi. Značilne so za nekatere vrste malignih struktur in se pojavijo, ko se število rakavih celic poveča. Vendar odkrivanje oncomarkerjev ni najbolj natančna metoda diagnoze, saj tudi v normi te beljakovine in peptide celice izločajo v majhnih količinah in opravljajo različne funkcije v telesu. Metoda odkrivanja DNK iz atipičnih celic lahko postane bolj informativna - odkriti jih je mogoče 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. Številni mikrobi lahko ujamejo DNK in jo nato vključijo v svoj genom. Poberejo pretežno mikrobno DNK, vendar so lahko pozorni tudi na druge krožeče podobne molekule.

DNK malignih struktur se od drugih razlikuje po prisotnosti mutacij. Znanstveniki so uporabili Acinetobacter baylyi in ga spremenili tako, da v svoj genom vgradi dele DNK nekoga drugega, ki vsebuje 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 zagotoviti, da bakterije v svoj genom vgradijo samo DNK z mutiranim KRAS in se ne dotikajo DNK z normalnim KRAS.

Med vgradnjo mutirane DNK v bakterijo se aktivira gen za odpornost na protibakterijsko zdravilo Kanamycin. Za diagnozo bo dovolj, da mikrobe posejemo iz fekalnih mas na hranilni medij z antibiotikom. Če ni rasti in razmnoževanja mikrobov, to pomeni, da odpornost, ki jo imajo, ni aktivirana - to je, da mutantnega onkogena v njih ni. 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 identificirali začetek malignega procesa. Zahvaljujoč tej metodi je mogoče odkriti tumorje v zgodnji fazi njihovega razvoja, še posebej, če obstaja nagnjenost k onkopatologijam. Na primer, takšna diagnoza bo koristna, če ima oseba že benigne polipoze, ki se lahko malignizirajo. Vendar pa obstaja ena pomanjkljivost: vseh organov ni mogoče usmeriti s spremenjenimi mikrobi.

Več informacij je na voljo na Science.org