Forskare planerar att använda bakterier för att diagnostisera cancer

Speciella modifierade bakterier kommer att kunna fånga muterat DNA i den mänskliga tarmhålan, vilket ytterligare kommer att hjälpa till vid tidig cancerdiagnos.

Det är känt att varje sjukdom är bättre och lättare att behandla om den diagnostiseras i tid. Tidig upptäckt av onkologiska sjukdomar är den primära uppgiften för medicinska specialister, eftersom maligna tumörer enligt statistik i de flesta fall upptäcks i sena utvecklingsstadier, när de börjar visa tydliga kliniska tecken.

Vid misstanke om onkopatologi testas patienterna förkommarkörer - särskilda specifika proteiner/antigener som bildas i blodet. De är typiska för vissa typer av maligna strukturer och uppträder när cancerceller ökar i antal. Detekteringen av oncomarkers är dock inte den mest exakta metoden för diagnos, eftersom även i normen utsöndras dessa proteiner och peptider av celler i små mängder och utför en mängd olika funktioner i kroppen. Metoden att upptäcka DNA från atypiska celler kan bli mer informativ – de kan upptäckas mycket tidigare. En sådan metod är fortfarande under utveckling, och DNA kan sökas inte bara i blodomloppet, utan även i urin och tarm.

Specialister från University of California och University of Adelaide har föreslagit att detektera malignt DNA med hjälp av bakterier. Många mikrober har förmågan att fånga DNA och sedan införliva det i sitt eget genom. De plockar upp övervägande mikrobiellt DNA, men kan också uppmärksamma andra cirkulerande liknande molekyler.

DNA från maligna strukturer särskiljs från andra genom närvaron av mutationer. Forskare använde Acinetobacter baylyi, ändra det på ett sådant sätt att det bäddar in i sina egna genomsektioner av någon annans DNA, som innehåller KRAS-mutationen. Det här handlar om en av de mest välkända onkogenerna. Det är med en mutation i KRAS startar de flesta typer av maligna processer, inklusive tjocktarmscancer. Användningen av modifieringar gjorde det möjligt att säkerställa att bakterierna bäddade in i sitt genom endast DNA med mutant KRAS, och inte rör DNA med normalt KRAS.

Under inkorporeringen av mutant DNA i bakterien aktiveras genen för resistens mot det antibakteriella läkemedlet Kanamycin. För diagnos kommer det att räcka att så mikrober från fekala massor på ett näringsmedium med antibiotika. Om det inte finns någon tillväxt och förökning av mikrober betyder det att resistensen de inte har aktiverat - det vill säga den muterade onkogenen i dem är frånvarande. Om tillväxt har skett betyder det att det fanns celler med muterad KRAS i tarmen.

Specialister analyserade verkan av "diagnostiska" bakterier i gnagarorganismer. I alla fall identifierade mikroberna korrekt början av den maligna processen. Tack vare denna metod är det möjligt att upptäcka tumörer i ett tidigt skede av deras utveckling, särskilt om det finns en predisposition för onkopatologier. Till exempel kommer en sådan diagnos att vara användbar om en person redan har godartade polyposutväxter som kan maligniseras. Det finns dock en nackdel: inte alla organ kan riktas mot modifierade mikrober.

Mer information finns påScience.org