Bacteriile pot detecta prezența ADN-ului într-o tumoră

Oamenii de știință de la University of California San Diego, SUA și colegii lor din Australia au creat bacterii ce pot detecta prezența ADN-ului tumoral într-un organism viu.

Inovația lor, care a detectat cancerul în colonul șoarecilor, ar putea deschide calea către noi biosenzori capabili să identifice diverse infecții, cancere și alte boli.

Progresul este descris în revista Science. Anterior, bacteriile au fost concepute pentru a îndeplini diverse funcții de diagnosticare și terapeutice, dar nu aveau capacitatea de a identifica secvențe specifice de ADN și mutații în afara celulelor. „Atunci când am început acest proiect, în urmă cu patru ani, nici măcar nu eram siguri că utilizarea bacteriilor ca senzor pentru ADN-ul mamiferelor era posibilă”, a declarat liderul echipei științifice, Jeff Hasty, profesor la Școala de Științe Biologice și la Școala de Inginerie Jacobs din cadrul UC San Diego. „Detectarea cancerelor gastrointestinale și a leziunilor precanceroase reprezintă o oportunitate clinică atractivă de a aplica această invenție”.

Se știe că tumorile își dispersează, sau elimină, ADN-ul în mediile din jurul lor. Multe tehnologii pot analiza ADN-ul purificat în laborator, dar acestea nu pot detecta ADN-ul acolo unde este eliberat. În cadrul strategiei, cercetătorii au creat bacterii cu ajutorul tehnologiei CRISPR pentru a testa secvențele de ADN care plutesc liber la nivel genomic și pentru a compara aceste mostre cu secvențe de cancer predeterminate.

Cercetătorii au colaborat la ideea de competență naturală în legătură cu bacteriile și cancerul colorectal, a treia cauză de deces prin cancer în Statele Unite. Ei au început să formuleze posibilitatea de inginerie a bacteriile, care sunt deja răspândite în colon, ca noi biosenzori care ar putea fi implementați în interiorul intestinului pentru a detecta ADN-ul eliberat de tumorile colorectale. Ei s-au concentrat asupra Acinetobacter baylyi, o bacterie la care Cooper a identificat elementele necesare atât pentru a prelua ADN, cât și pentru a folosi CRISPR pentru a-l analiza. Noua cercetare se bazează pe idei anterioare legate de transferul orizontal de gene, o tehnică folosită de organisme pentru a transfera materialul genetic într-o manieră diferită de moștenirea genetică tradițională de la părinte la urmaș.Deși transferul orizontal de gene este cunoscut pe scară largă de la o bacterie la alta, cercetătorii și-au atins obiectivul de a aplica acest concept de la tumori de mamifere și celule umane la bacterii.  „A fost incredibil când am văzut la microscop bacteriile care preluaseră ADN-ul tumoral. La șoarecii cu tumori au crescut colonii bacteriene verzi care au dobândit capacitatea de a se dezvolta pe plăci cu antibiotice”, a declarat Wright.

Cercetătorii își adaptează acum strategia de biosenzor bacterian cu noi circuite și diferite tipuri de bacterii pentru a detecta și trata cancerele și infecțiile umane.

Clara DIMA