Επιστήμονες μετέτρεψαν βακτήρια σε «Δούρειο Ίππο» που ανιχνεύει το DNA καρκινικών όγκων

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια και οι συνάδελφοί τους στην Αυστραλία δημιούργησαν με τη βοήθεια της μηχανικής μεθοδολογίας τεχνολογικά ανεπτυγμένους αισθητήρες που μπορούν να ανιχνεύσουν την παρουσία DNA όγκου σε ζωντανό οργανισμό, σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε σήμερα 11/8 στο περιοδικό Sciencedaily. Αυτοί στην ουσία βρίσκονται σε πάνω σε βακτήρια τα οποία είναι γεννετικά τροποποιημένα.

Η καινοτομία αυτή η οποία βοήθησε τους επιστήμονες να ανιχνεύσουν καρκίνο στο κόλον ( παχύ έντερο) των ποντικών, ανοίγει το δρόμο σε νέους βιοαισθητήρες ικανούς να εντοπίζουν διάφορες λοιμώξεις, καρκίνους και άλλες ασθένειες.

Οι όγκοι είναι γνωστό ότι διασπείρουν ή αποβάλλουν το DNA τους στο περιβάλλον τους. Πολλές τεχνολογίες μπορούν να αναλύσουν το απομονωμένο DNA στο εργαστήριο, αλλά δεν μπορούν να ανιχνεύσουν το DNA στην περιοχή που απελευθερώνεται.

«Πολλά βακτήρια μπορούν να προσλάβουν DNA από το περιβάλλον τους, μια ικανότητα γνωστή ως φυσική επιδεκτικότητα», δήλωσε ο Rob Cooper, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης.

Πώς το έκαναν
Οι ερευνητές δημιούργησαν στην ουσία 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 Ηνωμένες Πολιτείες.

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.

Για την ώρα απαιτείται περαιτέρω ανάπτυξη και τελειοποίηση και η ομάδα συνθετικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας συνεχίζει να βελτιστοποιεί την προηγμένη στρατηγική βιοαισθητήρα. «Υπάρχει ένα μέλλον στο οποίο κανείς δεν θα χρειάζεται να πεθάνει από καρκίνο του παχέος εντέρου», είπε ο γιατρός Dan Worthley, που συμμετέχει στην έρευνα.