Вчені планують використовувати бактерії для діагностики раку

Спеціальні модифіковані бактерії зможуть зафіксувати мутовану ДНК у порожнині кишечника людини, що ще більше допоможе в ранній діагностиці раку.

Відомо, що будь-яке захворювання краще і простіше лікувати, якщо воно діагностується вчасно. Раннє виявлення онкологічних захворювань є основним завданням медичних спеціалістів, оскільки, за статистикою, злоякісні пухлини в більшості випадків виявляються на пізніх стадіях розвитку, коли вони починають проявляти чіткі клінічні ознаки.

Коли підозрюється онкопатологія, пацієнтів тестують на онкомаркери -спеціальні специфічні білки/антигени, що утворюються в крові. Вони характерні для певних типів злоякісних структур і виявляються у міру збільшення кількості ракових клітин. Однак виявлення онкомаркерів не є найбільш точним методом діагностики, оскільки навіть у нормі ці білки та пептиди секретуються клітинами в невеликих кількостях, виконуючи різноманітні функції в організмі. Метод виявлення ДНК з нетипових клітин може стати більш інформативним - їх можна виявити набагато раніше. Такий метод все ще розробляється, і ДНК можна шукати не лише в крові, але і в сечі та кишечнику.

Фахівці з Каліфорнійського університету та Університету Аделаїди запропонували виявити злоякісну ДНК за допомогою бактерій. Багато мікробів мають здатність фіксувати ДНК, а потім включають її у власний геном. Вони набирають переважно мікробну ДНК, але також можуть звернути увагу на інші циркулюючі подібні молекули.

ДНК злоякісних структур відрізняється від інших наявністю мутацій. Вчені використовували Acinetobacter Baylyi, змінюючи його таким чином, що він вбудовується у власні геномні секції чужої ДНК, яка містить мутацію KRAS. Це приблизно один із найвідоміших онкогенів. Це з мутацією в KRAS починає більшість видів злоякісних процесів, включаючи рак товстої кишки. Використання модифікацій дозволило забезпечити, щоб бактерії вбудовували в свій геном лише ДНК з мутантними kras, і не торкаються ДНК із нормальними kras.

Під час включення мутантної ДНК у бактерію активується ген для стійкості до антибактеріального препарату канаміцину. Для діагностики цього буде достатньо, щоб сіяти мікроби з фекальних мас на поживному середовищі з антибіотиком. Якщо немає зростання та множення мікробів, це означає, що опір, яку вони не активовували - тобто мутантний онкоген у них відсутній. Якщо відбулося зростання, це означає, що в кишечнику були клітини з мутованими KRA.

Фахівці проаналізували дію "діагностичних" бактерій в організмах гризунів. У всіх випадках мікроби правильно ідентифікували початок злоякісного процесу. Завдяки цьому методу можна виявити пухлини на ранній стадії їх розвитку, особливо якщо є схильність до онкопатології. Наприклад, такий діагноз буде корисним, якщо у людини вже є доброякісні зростання поліпозу, які можуть злочинні. Однак є один недолік: не всі органи можуть бути орієнтовані на модифіковані мікроби.

Більше інформації доступна на science.org