Βακτήρια που ανιχνεύουν το DNA καρκινικών όγκων κατασκεύασαν επιστήμονες

Βακτήρια που μπορούν να ανιχνεύσουν την παρουσία DNA όγκου σε ζωντανό οργανισμό κατασκεύασαν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια και οι συνάδελφοί τους στην Αυστραλία. Η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε την Παρασκευή (11/08) στο περιοδικό Science. Η καινοτομία είναι σημαντική καθώς, μετά την ανίχνευση καρκίνου στο κόλον ποντικιών, θα μπορούσε να ανοίξει ο δρόμος σε νέους βιοαισθητήρες ικανούς να εντοπίζουν διάφορες λοιμώξεις, καρκίνους και άλλες ασθένειες.

«Φυσική επιδεκτικότητα»

Όπως είναι γνωστό, οι όγκοι διασπείρουν ή αποβάλλουν το DNA τους στο περιβάλλον τους. Μέχρι στιγμής, υπάρχουν πολλές τεχνολογίες που μπορούν να αναλύσουν το απομονωμένο DNA στο εργαστήριο, ωστόσο, δεν έχουν την ίδια δυνατότητα ανίχνευσης του DNA στον τόπο που απελευθερώνεται. Όπως δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, Rob Cooper, «Πολλά βακτήρια μπορούν να προσλάβουν DNA από το περιβάλλον τους, μια ικανότητα γνωστή ως φυσική επιδεκτικότητα». Οι ερευνητές κατασκεύασαν γενετικά τροποποιημένα βακτήρια του γένους Acinetobacter baylyi ώστε να αναγνωρίζουν το γονίδιο KRAS, ένα γονίδιο που μεταλλάσσεται στον καρκίνο του παχέος εντέρου, την τρίτη κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο στις ΗΠΑ.

Συγκεκριμένα, προγραμμάτισαν το βακτήριο με ένα σύστημα CRISPR σχεδιασμένο να διακρίνει το μεταλλαγμένο από τα κανονικά (μη μεταλλαγμένα) αντίγραφα του KRAS. Αυτό σημαίνει ότι μόνο βακτήρια που είχαν προσλάβει μεταλλαγμένες μορφές KRAS, όπως για παράδειγμα σε προκαρκινικούς πολύποδες και καρκίνους, θα επιζούσαν για να δώσουν σήμα ή να ανταποκριθούν στην ασθένεια.

Η νέα έρευνα βασίζεται σε προηγούμενες ιδέες που σχετίζονται με την οριζόντια μεταφορά γονιδίων, μια τεχνική που χρησιμοποιούν οι οργανισμοί για τη μετακίνηση γενετικού υλικού μεταξύ τους με τρόπο διαφορετικό από την παραδοσιακή γενετική κληρονομικότητα από γονέα σε απογόνους. Ενώ η οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι ευρέως γνωστή από βακτήρια σε βακτήρια, οι ερευνητές πέτυχαν τον στόχο τους να εφαρμόσουν αυτήν την ιδέα από όγκους θηλαστικών και ανθρώπινα κύτταρα σε βακτήρια.

Eνώ η νέα εφεύρεση απαιτεί περαιτέρω ανάπτυξη και τελειοποίηση, η ομάδα συνθετικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια συνεχίζει να βελτιστοποιεί την προηγμένη στρατηγική βιοαισθητήρα. «Υπάρχει ένα μέλλον όπου κανείς δε χρειάζεται να πεθάνει από καρκίνο του παχέος εντέρου», πιστεύει ο γιατρός Dan Worthley, συν-συγγραφέας της μελέτης.