Как инженерные бактерии могут обнаруживать ДНК опухолей рака
Как бактерии обнаруживают ДНК раковых опухолей
Поделиться на Pinterest- Исследователи говорят, что они использовали технологию редактирования генов CRISPR для создания бактерии, которая обнаружила ДНК опухоли в кишечнике мышей.
- Они говорят, что исследования могут в будущем создать диагностический инструмент, который сможет обнаружить опухоль до ее появления или распространения.
- Большинство раковых заболеваний могут быть успешно вылечены, если они были обнаружены достаточно рано.
Диагностика рака в будущем может быть проведена с помощью генетически инженерированных бактерий, если результаты нового медицинского прорыва оправдают себя.
Ученые из Университета Калифорнии в Сан-Диего использовали технологию генной редактировки на основе CRISPR для создания бактерий, которые, как они говорят, обнаружили ДНК опухолей в кишечниках мышей.
Исследователи отмечают, что если технология успешно применяется к людям, это представит собой неинвазивный диагностический инструмент, который может идентифицировать рак или предраковую ДНК, позволяя врачам лечить пациентов до распространения или ухудшения рака.
Исследование недавно было опубликовано в журнале SCIENCE.
«Поскольку рак толстой кишки является третьей по счету причиной смерти от рака среди женщин и мужчин, важно продолжать исследования в этой области и искать различные способы обнаружения рака на ранних стадиях или когда образуется предраковое состояние», – сказал доктор Сударсан Коллимуттатхуиллам, медицинский онколог и гематолог в City of Hope Huntington Beach и City of Hope Irvine Sand Canyon в Калифорнии, не участвовавший в исследовании.
- «Как простой анализ крови может помочь выявить рак легких на ранних...
- «Загрязнение воздуха связано с 31% увеличением смертности и инвалид...
- Новая вакцина от вируса Эпштейна-Барра может снизить риск развития ...
«Как медицинский онколог, который ежедневно лечит пациентов с раком, нашей целью всегда является обнаружение рака как можно раньше», – добавил он.
«Хотя выживаемость при раке толстой кишки в последние десятилетия постепенно увеличивается, важно обратить внимание на растущее число случаев у взрослых в возрасте до 50 лет», – сказал Коллимуттатхуиллам журналу Medical News Today. «Мы знаем, что полипы, содержащие раковые клетки, могут находиться в стенке толстой кишки в течение нескольких лет, и обнаружение рака толстой кишки на ранней стадии, до его распространения и когда больше вероятность его вылечить, является важным».
«Дальнейшие исследования этих биосенсоров будут критическими, и мы узнаем больше о потенциальном воздействии, когда эффективность и безопасность смогут быть исследованы в клинических испытаниях», – добавил он.
Как были разработаны бактерии с ДНК опухоли
Генетическая инженерия бактерий в борьбе с раком звучит как из фантастического фильма, но ученые давно используют бактерии в качестве биологических датчиков в организмах животных.
«Концепция биологического датчика, также называемого биосенсором, не нова. Первый биосенсор был открыт и использован Л.Л. Кларком 73 года назад, в 1950 году», – сказал доктор Натан Гудьер, онколог и медицинский директор Brio Medical, центра по лечению рака в Скоттсдейле, Аризона.
«Вместо статических инструментов, которые преобладают в современной диагностике, таких как лабораторные исследования и изображения, биологические датчики обнаруживают реальность активного биологического метаболизма», – пояснил он журналу Medical News Today. «Вместо обнаружения самого рака они обнаруживают биологические признаки рака – даже самые тонкие проявления биологической активности рака».
Новаторство данного подхода заключается в том, что исследователи не были уверены, что они могут использоваться для обнаружения ДНК любого вида.
«Когда мы начали этот проект четыре года назад, мы даже не были уверены, возможно ли использование бактерий в качестве датчика для млекопитающих», – сказал Джефф Хэйсти, доктор философии, один из руководителей исследования и профессор в UC San Diego School of Biological Sciences и Jacobs School of Engineering, в пресс-релизе.
Исследователи обратили внимание на определенное свойство некоторых бактерий – способность поглощать свободную ДНК из окружающей среды – и затем создали определенную бактерию, Acinetobacter baylyi, способную специфически поглощать ДНК, выделяемую опухолями толстой кишки.
Затем, если у человека есть раковые клетки в его организме, инженерные бактерии будут выживать и сможут сигнализировать о присутствии этих клеток. Если у кого-то нет рака, бактерии не выживут и не смогут дать сигнал – фактически, получится отрицательный результат.
«Будет интересно узнать больше о дальнейших исследованиях этого биосенсора и о том, как он сравнивается с установленными методами скрининга для обнаружения рака толстой кишки, такими как колоноскопия, тестирование ДНК в кале и генетическое скрининг», – сказал Коллимуттатхуиллам.
Только начало исследования ДНК рака
Хотя эти исследования представляют собой важный шаг к расширению арсенала диагностики и лечения рака, эксперты говорят, что пройдет много времени, прежде чем эти методы станут частью стандартного ухода.
«Это исследование выделяется как значительное научное достижение, готовое дополнить набор биологических инструментов, доступных для борьбы с неизлечимыми заболеваниями и, возможно, решения основных проблем, таких как изменение климата», – сказал Алан Гоббс, управляющий партнер венчурной фирмы по биотехнологии ATEM Capital и член Комитета по рецензированию Национального ракового института, части Национального института здоровья (NIH).
«Однако прямое применение этой технологии для диагностики и лечения рака, на данный момент, кажется отдаленной перспективой», – сказал он Medical News Today.
«И академическое, и предпринимательское сообщества постоянно представляют новые методы обнаружения онкогенов в организме человека», – добавил он. «Однако точное манипулирование микробиомом человека остается сложным вызовом. Учитывая значительную изменчивость состава микрофлоры у разных людей и ее динамическую реакцию на вмешательства, разработка универсальной стратегии лечения на основе бактерий является громоздкой задачей».
