Forskere planlegger å bruke bakterier for å diagnostisere kreft

Spesielle modifiserte bakterier vil kunne fange opp mutert DNA i menneskets tarmhule, noe som vil hjelpe ytterligere i tidlig kreftdiagnose.

Det er kjent at enhver sykdom er bedre og lettere å behandle hvis den blir diagnostisert i tide. Tidlig påvisning av onkologiske sykdommer er den primære oppgaven til medisinske spesialister, fordi ondartede svulster ifølge statistikk i de fleste tilfeller oppdages på sene stadier av utviklingen, når de begynner å vise klare kliniske tegn.

Ved mistanke om onkopatologi testes pasientene for oncomarkers – spesielle spesifikke proteiner/antigener dannet i blodet. De er typiske for visse typer ondartede strukturer og vises når kreftceller øker i antall. Imidlertid er deteksjon av oncomarkers ikke den mest nøyaktige metoden for diagnose, fordi selv i normen utskilles disse proteinene og peptidene av celler i små mengder, og utfører en rekke funksjoner i kroppen. Metoden for å oppdage DNA fra atypiske celler kan bli mer informativ – de kan oppdages mye tidligere. En slik metode er fortsatt under utvikling, og DNA kan søkes ikke bare i blodet, men også i urin og tarm.

Spesialister fra University of California og University of Adelaide har foreslått å oppdage ondartet DNA ved hjelp av bakterier. Mange mikrober har evnen til å fange DNA og deretter inkorporere det i sitt eget genom. De plukker opp hovedsakelig mikrobiell DNA, men kan også ta hensyn til andre sirkulerende lignende molekyler.

DNAet til ondartede strukturer skiller seg fra andre ved tilstedeværelsen av mutasjoner. Forskere brukte Acinetobacter baylyi, og endret den på en slik måte at den legges inn i sine egne genomseksjoner av andres DNA, som inneholder KRAS-mutasjonen. Dette handler om et av de mest kjente onkogenene. Det er med en mutasjon i KRAS starter de fleste typer ondartede prosesser, inkludert tykktarmskreft. Bruken av modifikasjoner gjorde det mulig å sikre at bakteriene innebygde i sitt genom kun DNA med mutant KRAS, og ikke berører DNA med vanlig KRAS.

Under inkorporering av mutant DNA i bakterien aktiveres genet for resistens mot det antibakterielle stoffet Kanamycin. For diagnose vil det være nok å så mikrober fra fekale masser på et næringsmedium med antibiotika. Hvis det ikke er vekst og multiplikasjon av mikrober, betyr det at motstanden de ikke har aktivert - det vil si at det mutante onkogenet i dem er fraværende. Hvis det har skjedd vekst, betyr det at det var celler med mutert KRAS i tarmen.

Spesialister analyserte virkningen av "diagnostiske" bakterier i gnagerorganismer. I alle tilfeller identifiserte mikrobene riktig begynnelsen av den ondartede prosessen. Takket være denne metoden er det mulig å oppdage svulster på et tidlig stadium av deres utvikling, spesielt hvis det er en disposisjon for onkopatologier. For eksempel vil en slik diagnose være nyttig hvis en person allerede har godartede polyposer som kan maligne. Det er imidlertid en ulempe: ikke alle organer kan målrettes med modifiserte mikrober.

Mer informasjon er tilgjengelig på Science.org