С помощта на клетки вместо таблетки могат да бъдат разпознати, предотвратени и излекувани: бъдещето на медицинската терапия.

С помощта на клетки вместо таблетки могат да бъдат разпознати, предотвратени и излекувани: бъдещето на медицинската терапия.

Използване на компетентни бактерии

Ново проучване, публикувано в Science Today, описва как учените са променили генетично бактериите, за да разпознаят успешно раковите клетки. Този пробив може да помогне за подобряване на диагнозата на рака и да се даде възможност за целенасочени биологични терапии в бъдеще.

Проектът започна с лекция от синтетичния биолог Роб Купър по време на седмичната лабораторна среща в Калифорнийския университет в Сан Диего. Cooper се справи с изследването на гените и трансфера на гени в бактериите.

Гените са основните единици на генетичното наследство. Освен всичко друго, те определят характеристиките, които наследяваме от нашите родители. По време на трансфера на ген гените се прехвърлят от една клетка в друга. Това може да бъде вертикално, ако клетката се споделя и репликира своята ДНК или хоризонтално, когато ДНК се обменя между не -свързани клетки.

Хоризонталният господа трансфер е широко разпространен в микробния свят. Определени бактерии могат да абсорбират гени от свободната ДНК от непосредствената си околност. Това се случва, когато клетките умират и тяхната ДНК се освободи. Бактериите могат да включват тези свободни ДНК в собствените си клетки и да ги използват за еволюционно адаптиране.

Този процес дава възможност на бактериите да изследват обкръжението си и да запишат гени, които биха могли да им предложат предимство. Идеята зад генетичната промяна на бактериите за откриване на рак се основава на факта, че ракът се определя от промени в генетичния материал на клетките.

Изследователите избраха бактерията Acinetobacter baylyi като тестов сензор за BIOS за разпознаване на заболявания. Геномът на A. baylyi е модифициран по такъв начин, че съдържа дълги ДНК последователности, които наподобяват тези на човешкия рак, които искат да схванат. Тези "комплементарни" ДНК последователности действат като адхезивни области, върху които специфичната ДНК на туморомозома може да бъде интегрирана в генома на бактериите.

Важна цел беше да се запази туморомът на бактерия в бактерията, за да активира други гени. В този случай това е ген за антибиотична резистентност, който се използва като сигнал за откриване на рак. Ако бактериите са били в състояние да растат на антибиотични културни плаки, техният ген на антибиотичната резистентност е активен и това показва, че откриването на рак.

Екипът проведе редица експерименти, в които новите бактериални биосензорни и туморни клетки бяха въведени във все по -сложни системи. Първо, бактериите се лекуват с почистена туморома-ДНК и биосензорът разпознава успешно ДНК на туморомозома.

Тогава бактериите се отглеждат заедно с живи туморни клетки и тук също туморомната ДНК може да бъде разпозната. Накрая бактериите се инжектират в живи мишки, които или са имали тумори, или не. В миши модел за рак на дебелото черво биосензорите надеждно се отличават между мишки с и без рак на дебелото черво.

Според тези обещаващи резултати, сензорът за биос на бактериите е допълнително подобрен и вече може да различи индивидуалните промени в базовата двойка в ДНК на Tumorgomom. Тази технология, наречена Catch (клетъчен анализ за целенасочен, Discrimined Horizontal gene Transfer) има голям потенциал и може да се използва в бъдеще за разпознаване на различни заболявания, особено инфекции и рак.

Въпреки това, технологията все още не е готова за използване в клиниката. Изследователите активно работят върху по -нататъшното развитие, за да подобрят ефективността на откриването на ДНК и да оценят критично ефективността на биосензора в сравнение с други диагностични тестове. В допълнение, безопасността на пациентите и околната среда трябва да бъде гарантирана.

Най -вълнуващата перспектива на клетъчната медицина не е само откриването на заболявания. Биосензорите могат да бъдат програмирани по такъв начин, че да могат да задействат специфична биологична терапия, когато последователността на ДНК бъде разпозната, директно в момента, в който болестта се разпознава в реално време.

Развитието на тази иновативна технология е резултат от успешното сътрудничество между различни учени и изследователи. Екипът включваше професор Джеф Хасти, д -р Роб Купър, доцент Сюзън Уудс и д -р Джоузефин Райт.

Резултатите от това проучване са обещаващи, но са необходими допълнителни тестове за валидиране на ефективността на биосензора и за изследване на нейното възможно приложение в клиничната практика. Въпреки това, бъдещето на клетъчната медицина изглежда обещаващо и може да доведе до революционни промени в диагнозата и лечението на заболявания.

Тази статия беше преиздадена под лиценз на Creative Commons от разговора.