Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν βακτήρια για τη διάγνωση του καρκίνου

Ειδικά τροποποιημένα βακτήρια θα είναι σε θέση να συλλάβουν μεταλλαγμένο DNA στην ανθρώπινη εντερική κοιλότητα, κάτι που θα βοηθήσει περαιτέρω στην έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου.

Είναι γνωστό ότι οποιαδήποτε ασθένεια αντιμετωπίζεται καλύτερα και ευκολότερα εάν διαγνωστεί έγκαιρα. Η έγκαιρη ανίχνευση ογκολογικών ασθενειών είναι το πρωταρχικό καθήκον των ειδικών ιατρών, επειδή, σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, οι κακοήθεις όγκοι στις περισσότερες περιπτώσεις ανιχνεύονται στα τελευταία στάδια ανάπτυξης, όταν αρχίζουν να παρουσιάζουν σαφή κλινικά σημεία.

Όταν υπάρχει υποψία ογκοπαθολογίας, οι ασθενείς ελέγχονται για ογκοδείκτες - ειδικές ειδικές πρωτεΐνες/αντιγόνα που σχηματίζονται στο αίμα. Είναι τυπικά ορισμένων τύπων κακοήθων δομών και εμφανίζονται καθώς τα καρκινικά κύτταρα αυξάνονται σε αριθμό. Ωστόσο, η ανίχνευση ογκοδείκτες δεν είναι η πιο ακριβής μέθοδος διάγνωσης, επειδή ακόμη και στον κανόνα αυτές οι πρωτεΐνες και τα πεπτίδια εκκρίνονται από τα κύτταρα σε μικρές ποσότητες, εκτελώντας μια ποικιλία λειτουργιών στο σώμα. Η μέθοδος ανίχνευσης DNA από άτυπα κύτταρα μπορεί να γίνει πιο ενημερωτική - μπορούν να ανιχνευθούν πολύ νωρίτερα. Μια τέτοια μέθοδος είναι ακόμη υπό ανάπτυξη και το DNA μπορεί να αναζητηθεί όχι μόνο στην κυκλοφορία του αίματος, αλλά και στα ούρα και το έντερο.

Ειδικοί από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια και το Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδας έχουν προτείνει την ανίχνευση κακοήθους DNA χρησιμοποιώντας βακτήρια. Πολλά μικρόβια έχουν την ικανότητα να συλλαμβάνουν το DNA και στη συνέχεια να το ενσωματώνουν στο δικό τους γονιδίωμα. Μαζεύουν κυρίως μικροβιακό DNA, αλλά μπορούν επίσης να δώσουν προσοχή σε άλλα παρόμοια μόρια που κυκλοφορούν.

Το DNA των κακοήθων δομών διακρίνεται από άλλα από την παρουσία μεταλλάξεων. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το Acinetobacter baylyi, αλλάζοντας το με τέτοιο τρόπο ώστε να ενσωματώνει στο δικό του γονιδίωμα τμήματα του DNA κάποιου άλλου, το οποίο περιέχει τη μετάλλαξη KRAS. Πρόκειται για ένα από τα πιο γνωστά ογκογονίδια. Με μια μετάλλαξη στο KRAS ξεκινούν οι περισσότεροι τύποι κακοήθων διεργασιών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του παχέος εντέρου. Η χρήση τροποποιήσεων κατέστησε δυνατή τη διασφάλιση ότι τα βακτήρια ενσωματώνουν στο γονιδίωμά τους μόνο DNA με μεταλλαγμένο KRAS και ότι δεν αγγίζουν το DNA με φυσιολογικό KRAS.

Κατά την ενσωμάτωση του μεταλλαγμένου DNA στο βακτήριο, ενεργοποιείται το γονίδιο αντίστασης στο αντιβακτηριακό φάρμακο Kanamycin. Για τη διάγνωση, αρκεί η σπορά μικροβίων από μάζες κοπράνων σε θρεπτικό μέσο με αντιβιοτικό. Εάν δεν υπάρχει ανάπτυξη και πολλαπλασιασμός των μικροβίων, σημαίνει ότι η αντίσταση που δεν έχουν ενεργοποιήσει -δηλαδή το μεταλλαγμένο ογκογονίδιο σε αυτά απουσιάζει. Εάν έχει συμβεί ανάπτυξη, σημαίνει ότι υπήρχαν κύτταρα με μεταλλαγμένο KRAS στο έντερο.

Οι ειδικοί ανέλυσαν τη δράση των «διαγνωστικών» βακτηρίων σε τρωκτικούς οργανισμούς. Σε όλες τις περιπτώσεις, τα μικρόβια εντόπισαν σωστά την αρχή της κακοήθους διαδικασίας. Χάρη σε αυτή τη μέθοδο, είναι δυνατός ο εντοπισμός όγκων σε πρώιμο στάδιο της ανάπτυξής τους, ειδικά εάν υπάρχει προδιάθεση για ογκοπαθολογίες. Για παράδειγμα, μια τέτοια διάγνωση θα είναι χρήσιμη εάν ένα άτομο έχει ήδη καλοήθεις αναπτύξεις πολυποδίασης που μπορεί να κακοηθήσουν. Ωστόσο, υπάρχει ένα μειονέκτημα: δεν μπορούν όλα τα όργανα να στοχοποιηθούν με τροποποιημένα μικρόβια.

Περισσότερες πληροφορίες είναι διαθέσιμες στο Science.org