Forskere planlægger at bruge bakterier til at diagnosticere kræft

Specielt modificerede bakterier vil være i stand til at indfange muteret DNA i den menneskelige tarmhule, hvilket yderligere vil hjælpe med tidlig kræftdiagnose.

Det er kendt, at enhver sygdom er bedre og lettere at behandle, hvis den diagnosticeres i tide. Tidlig opdagelse af onkologiske sygdomme er den primære opgave for medicinske specialister, fordi maligne tumorer ifølge statistikker i de fleste tilfælde opdages i sene udviklingsstadier, når de begynder at vise tydelige kliniske tegn.

Ved mistanke om onkopatologi testes patienter for oncomarkere - særlige specifikke proteiner/antigener, der dannes i blodet. De er typiske for visse typer maligne strukturer og optræder, når antallet af kræftceller stiger. Detektion af oncomarkere er dog ikke den mest præcise diagnosemetode, fordi selv normalt udskilles disse proteiner og peptider af celler i små mængder og udfører en række funktioner i kroppen. Metoden til at detektere DNA fra atypiske celler kan blive mere informativ - de kan detekteres meget tidligere. En sådan metode er stadig under udvikling, og DNA kan søges ikke kun i blodbanen, men også i urin og tarm.

Specialister fra University of California og University of Adelaide har foreslået at detektere malignt DNA ved hjælp af bakterier. Mange mikrober har evnen til at indfange DNA og derefter inkorporere det i deres eget genom. De opfanger overvejende mikrobielt DNA, men kan også være opmærksomme på andre cirkulerende lignende molekyler.

DNA'et i maligne strukturer adskiller sig fra andre ved tilstedeværelsen af mutationer. Forskere brugte Acinetobacter baylyi og ændrede det på en sådan måde, at det indlejrer dele af en andens DNA, som indeholder KRAS-mutationen, i sit eget genom. Dette er et af de mest kendte onkogener. Det er med en mutation i KRAS, at de fleste typer maligne processer starter, herunder tyktarmskræft. Brugen af modifikationer gjorde det muligt at sikre, at bakterierne kun indlejrer DNA med mutant KRAS i deres genom og ikke rører DNA med normal KRAS.

Under inkorporeringen af mutant DNA i bakterien aktiveres genet for resistens over for det antibakterielle lægemiddel Kanamycin. Til diagnose vil det være tilstrækkeligt at så mikrober fra fæces på et næringsmedium med antibiotika. Hvis der ikke er vækst og multiplikation af mikrober, betyder det, at de ikke har aktiveret resistens - det vil sige, at det mutante onkogen i dem er fraværende. Hvis der har fundet vækst sted, betyder det, at der var celler med muteret KRAS i tarmen.

Specialister analyserede virkningen af "diagnostiske" bakterier i gnaverorganismer. I alle tilfælde identificerede mikroberne korrekt begyndelsen på den maligne proces. Takket være denne metode er det muligt at opdage tumorer på et tidligt stadie af deres udvikling, især hvis der er en prædisposition for onkopatologier. For eksempel vil en sådan diagnose være nyttig, hvis en person allerede har godartede polyposevækster, der kan malignisere. Der er dog én ulempe: ikke alle organer kan målrettes med modificerede mikrober.

Mere information er tilgængelig på science.org