Vedci plánujú použiť baktérie na diagnostiku rakoviny

Špeciálne modifikované baktérie budú schopné zachytiť mutovanú DNA v ľudskej črevnej dutine, čo ďalej pomôže pri včasnej diagnostike rakoviny.

Je známe, že akékoľvek ochorenie sa lepšie a ľahšie lieči, ak sa diagnostikuje včas. Včasné odhalenie onkologických ochorení je prvoradou úlohou lekárskych špecialistov, pretože podľa štatistík sa zhubné nádory vo väčšine prípadov zisťujú v neskorých štádiách vývoja, keď začínajú vykazovať jasné klinické príznaky.

Pri podozrení na onkopatológiu sa pacienti testujú na onkomarkery - špeciálne špecifické proteíny/antigény tvorené v krvi. Sú typické pre určité typy malígnych štruktúr a objavujú sa so zvyšujúcim sa počtom rakovinových buniek. Detekcia onkomarkerov však nie je najpresnejšou metódou diagnostiky, pretože aj za normálnych okolností sú tieto proteíny a peptidy vylučované bunkami v malých množstvách a vykonávajú v tele rôzne funkcie. Metóda detekcie DNA z atypických buniek sa môže stať informatívnejšou - možno ich zistiť oveľa skôr. Takáto metóda je stále vo vývoji a DNA sa dá vyhľadávať nielen v krvnom obehu, ale aj v moči a črevách.

Špecialisti z Kalifornskej univerzity a Univerzity v Adelaide navrhli detekciu malígnej DNA pomocou baktérií. Mnohé mikróby majú schopnosť zachytiť DNA a potom ju začleniť do svojho vlastného genómu. Zachytávajú prevažne mikrobiálnu DNA, ale dokážu venovať pozornosť aj iným podobným molekulám v krvnom obehu.

DNA malígnych štruktúr sa odlišuje od ostatných prítomnosťou mutácií. Vedci použili Acinetobacter baylyi a zmenili ju tak, že do svojho genómu vložila časti DNA niekoho iného, ktoré obsahujú mutáciu KRAS. Ide o jeden z najznámejších onkogénov. Práve s mutáciou v KRAS sa spúšťa väčšina typov malígnych procesov vrátane rakoviny hrubého čreva. Použitie modifikácií umožnilo zabezpečiť, aby baktérie vložili do svojho genómu iba DNA s mutantným KRAS a nedotýkali sa DNA s normálnym KRAS.

Počas zabudovania mutantnej DNA do baktérie sa aktivuje gén rezistencie na antibakteriálny liek kanamycín. Na stanovenie diagnózy stačí zasiať mikróby z fekálnych hmôt na živné médium s antibiotikom. Ak nedôjde k rastu a množeniu mikróbov, znamená to, že rezistenciu neaktivovali - to znamená, že v nich chýba mutantný onkogén. Ak došlo k rastu, znamená to, že v čreve sa nachádzali bunky s mutovaným KRAS.

Špecialisti analyzovali pôsobenie „diagnostických“ baktérií v organizmoch hlodavcov. Vo všetkých prípadoch mikróby správne identifikovali začiatok malígneho procesu. Vďaka tejto metóde je možné odhaliť nádory v ranom štádiu ich vývoja, najmä ak existuje predispozícia k onkopatológiám. Napríklad takáto diagnostika bude užitočná, ak má človek už benígne polypózne výrastky, ktoré sa môžu malígne degenerovať. Existuje však jedna nevýhoda: nie všetky orgány je možné cielene ovplyvniť modifikovanými mikróbmi.

Viac informácií nájdete na science.org