Home » Știință » Cercetătorii creează bacterii ce pot detecta ADN-ul tumorilor

Cercetătorii creează bacterii ce pot detecta ADN-ul tumorilor

Cercetătorii creează bacterii ce pot detecta ADN-ul tumorilor
Sursa foto: Shutterstock
Publicat: 15.08.2023

A început un nou capitol al senzorilor biologici avansați tehnologic! 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”.

Noi biosenzori care să identifice diverse infecții, cancere și alte boli

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.

„Multe bacterii pot prelua ADN din mediul lor, o abilitate cunoscută sub numele de competență naturală”, a declarat Rob Cooper, co-autorul studiului și om de știință la Institutul de Biologie Sintetică din cadrul UC San Diego.

Hasty, Cooper și medicul australian Dan Worthley au colaborat la ideea de competență naturală în legătură cu bacteriile și cancerul colorectal, a treia cauză de deces prin cancer în Statele Unite.

Aceștia 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.

Bacteriile au fost concepute pentru a îndeplini diverse funcții

„Știind că ADN-ul liber de celule poate fi mobilizat ca un semnal, sau ca o intrare, ne-am propus să proiectăm bacterii care să răspundă la ADN-ul tumoral în momentul și locul de detectare a bolii”, a declarat Worthley, gastroenterolog și cercetător în domeniul cancerului la Colonoscopy Clinic din Brisbane, Australia.

Colaborând cu colegele lor australiene Susan Woods și Josephine Wright, cercetătorii au proiectat, construit și testat Acinetobacter baylyi ca senzor pentru identificarea ADN-ului din KRAS, o genă care suferă mutații în multe tipuri de cancer.

Ei au programat bacteria cu un sistem CRISPR conceput pentru a diferenția copiile mutante de cele normale (non-mutante) ale KRAS. Acest lucru înseamnă că numai bacteriile care au preluat forme mutante de KRAS, așa cum se găsesc în polipi precanceroși și în cancere, de exemplu, ar supraviețui pentru a semnaliza sau a răspunde la boală.

Bacterile pot detecta prezența ADN-ului tumoral într-un organism viu

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, scrie EurekAlert.

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.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Bacterii capabile să se alinieze cu câmpul magnetic al Pământului, descoperite în adâncurile Pacificului

Un antibiotic vechi de câteva decenii ar putea fi un ucigaș feroce al bacteriilor

Bacteriile din ocean au ajuns în aerul pe care îl respirăm, arată un studiu

Bacteriile din adâncurile oceanului dezvăluie cum s-a răspândit viața antică

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Cum va fi vremea până la jumătatea lunii august?
Cum va fi vremea până la jumătatea lunii august?
Riscul defecțiunilor auto crește cu 20% din cauza valurilor de căldură
Riscul defecțiunilor auto crește cu 20% din cauza valurilor de căldură
AstraZeneca anunță o investiție masivă în Statele Unite
AstraZeneca anunță o investiție masivă în Statele Unite
Frica de un război comercial între SUA și UE scade prețul petrolului
Frica de un război comercial între SUA și UE scade prețul petrolului
Aparatul dentar invizibil: ortodonția discretă care transformă zâmbetele fără compromisuri (P)
Aparatul dentar invizibil: ortodonția discretă care transformă zâmbetele fără compromisuri (P)
Igiena plantelor: gesturi simple care îți pot salva grădina
Igiena plantelor: gesturi simple care îți pot salva grădina
Arheologii au descoperit morminte trapezoidale mai vechi decât piramidele egiptene
Arheologii au descoperit morminte trapezoidale mai vechi decât piramidele egiptene
Virusul hepatic C ar avea o legătură semnificativă cu schizofrenia și tulburarea bipolară, arată un studiu
Virusul hepatic C ar avea o legătură semnificativă cu schizofrenia și tulburarea bipolară, arată un studiu
Barajele construite de oameni au modificat polii magnetici ai Pământului
Barajele construite de oameni au modificat polii magnetici ai Pământului
Peste jumătate dintre români cred astăzi că regimul comunist a fost „bun pentru România”
Peste jumătate dintre români cred astăzi că regimul comunist a fost „bun pentru România”
Femeile au nevoie de mai mult somn decât bărbații? Iată ce spune știința!
Femeile au nevoie de mai mult somn decât bărbații? Iată ce spune știința!
Motivul pentru care 40% dintre oameni nu au ochii perfect rotunzi
Motivul pentru care 40% dintre oameni nu au ochii perfect rotunzi
Test de cultură generală. Cine a măsurat pentru prima dată timpul?
Test de cultură generală. Cine a măsurat pentru prima dată timpul?
Un corp ciudat din Sistemul Solar „dansează” sincronizat cu Neptun: „Este ca și cum ai găsi un ritm ascuns într-un cântec”
Un corp ciudat din Sistemul Solar „dansează” sincronizat cu Neptun: „Este ca și cum ai găsi un ritm ascuns într-un ...
Cât de importantă este tehnologia pentru starea de bine a angajaților?
Cât de importantă este tehnologia pentru starea de bine a angajaților?
„Europa se îndreaptă somnambulic către declinul industrial”, susțin producătorii petrochimici
„Europa se îndreaptă somnambulic către declinul industrial”, susțin producătorii petrochimici
Bebeluș de doar câteva luni, testat pozitiv pentru cocaină. Părinții au fost puși sub acuzare
Bebeluș de doar câteva luni, testat pozitiv pentru cocaină. Părinții au fost puși sub acuzare
Ziua în care Iancu de Hunedoara ajungea o legendă. Victoria care a dat naştere unei practici păstrate şi la ora actuală
Ziua în care Iancu de Hunedoara ajungea o legendă. Victoria care a dat naştere unei practici păstrate şi la ora actuală