מדענים מתכננים להשתמש בחיידקים כדי לאבחן סרטן

חיידקים שעברו שינויים מיוחדים יוכלו ללכוד DNA שעבר מוטציה בחלל המעי האנושי, מה שיעזור עוד יותר באבחון מוקדם של סרטן.

ידוע שכל מחלה טובה וקלה יותר לטיפול אם היא מאובחנת בזמן. גילוי מוקדם של מחלות אונקולוגיות הוא המשימה העיקרית של מומחים רפואיים, מכיוון שלפי הסטטיסטיקה, גידולים ממאירים ברוב המקרים מתגלים בשלבים מאוחרים של התפתחות, כאשר הם מתחילים להראות סימנים קליניים ברורים.

כאשר יש חשד לאונקופתולוגיה, חולים נבדקים עבור oncomarkers - חלבונים/אנטיגנים ספציפיים מיוחדים הנוצרים בדם. הם אופייניים לסוגים מסוימים של מבנים ממאירים ומופיעים כאשר מספר התאים הסרטניים עולה. עם זאת, זיהוי של oncomarkers אינו שיטת האבחון המדויקת ביותר, מכיוון שגם בנורמה חלבונים ופפטידים אלו מופרשים על ידי תאים בכמויות קטנות, המבצעים מגוון פונקציות בגוף. שיטת זיהוי ה-DNA מתאים לא טיפוסיים עשויה להפוך לאינפורמטיבית יותר - ניתן לזהות אותם הרבה יותר מוקדם. שיטה כזו עדיין בפיתוח, וניתן לחפש ב-DNA לא רק במחזור הדם, אלא גם בשתן ובמעי.

מומחים מאוניברסיטת קליפורניה ומאוניברסיטת אדלייד הציעו לזהות DNA ממאיר באמצעות חיידקים. לחיידקים רבים יש את היכולת ללכוד DNA ואז לשלב אותו בגנום שלהם. הם קולטים DNA מיקרוביאלי בעיקר, אבל יכולים גם לשים לב למולקולות דומות אחרות במחזור.

ה-DNA של מבנים ממאירים נבדל מאחרים על ידי נוכחות של מוטציות. מדענים השתמשו ב-Acinetobacter baylyi, ושינו אותו בצורה כזו שהוא מטמיע לתוך הגנום שלו קטעים מה-DNA של מישהו אחר, המכיל את המוטציה KRAS. מדובר באחד האונקוגנים הידועים ביותר. זה עם מוטציה ב-KRAS מתחיל רוב סוגי התהליכים הממאירים, כולל סרטן המעי הגס. השימוש בשינויים איפשר להבטיח שהחיידקים יטמיעו בגנום שלהם רק DNA עם KRAS מוטנטי, ולא יגעו ב-DNA עם KRAS רגיל.

במהלך שילוב ה-DNA המוטנטי בחיידק, מופעל הגן לעמידות לתרופה האנטיבקטריאלית Kanamycin. לאבחון, זה יספיק לזרוע חיידקים מהמוני צואה על מצע מזין עם אנטיביוטיקה. אם אין גידול וריבוי של חיידקים, זה אומר שההתנגדות שהם לא הפעילו - כלומר האונקוגן המוטנטי שבהם נעדר. אם התרחשה צמיחה, זה אומר שהיו תאים עם KRAS מוטציה במעי.

מומחים ניתחו את פעולתם של חיידקים "אבחוניים" באורגניזמים של מכרסמים. בכל המקרים, החיידקים זיהו נכון את תחילת התהליך הממאיר. הודות לשיטה זו, ניתן לזהות גידולים בשלב מוקדם של התפתחותם, במיוחד אם קיימת נטייה לאונקופתולוגיות. לדוגמה, אבחנה כזו תהיה שימושית אם לאדם כבר יש גידולים שפירים של פוליפוזיס שיכולים לממאיר. עם זאת, יש חיסרון אחד: לא כל האיברים יכולים להיות ממוקדים עם חיידקים שעברו שינוי.

מידע נוסף זמין ב- Science.org