Con la ayuda de las células en lugar de las tabletas, se pueden reconocer, prevenir y curar muchas enfermedades: el futuro de la terapia médica.

Con la ayuda de las células en lugar de las tabletas, se pueden reconocer, prevenir y curar muchas enfermedades: el futuro de la terapia médica.

Aprovechando las bacterias competentes

Un nuevo estudio publicado en Science Today describe cómo los científicos han cambiado genéticamente las bacterias para reconocer con éxito las células cancerosas. Este avance podría ayudar a mejorar el diagnóstico de cáncer y permitir terapias biológicas dirigidas en el futuro.

El proyecto comenzó con una conferencia del biólogo sintético Rob Cooper durante una reunión semanal de laboratorio en la Universidad de California en San Diego. Cooper se ocupó del examen de genes y la transferencia de genes en bacterias.

son las unidades básicas de la herencia genética. Entre otras cosas, determinan las características que heredamos de nuestros padres. Durante la transferencia de genes, los genes se transfieren de una célula a otra. Esto puede ser verticalmente si una célula se comparte y replica su ADN, u horizontalmente cuando el ADN se intercambia entre las células no relacionadas.

La transferencia horizontal gentleana está muy extendida en el mundo microbiano. Ciertas bacterias pueden absorber genes del ADN libre de sus inmediaciones. Esto sucede cuando las células mueren y su ADN se libera. Las bacterias pueden incluir estos ADN libre en sus propias células y usarlas para adaptarse evolutivamente.

Este proceso permite a las bacterias explorar su entorno y sus genes récord que podrían ofrecerles una ventaja. La idea detrás del cambio genético de las bacterias para la detección del cáncer se basa en el hecho de que el cáncer se define por los cambios en el material genético de las células.

Los investigadores optaron por la bacteria Acinetobacter Baylyi como sensor de BIOS de prueba para reconocer enfermedades. El genoma de A. baylyi se modificó de tal manera que contenía secuencias de ADN largas que se parecían a las del cáncer humano que querían comprender. Estas secuencias de ADN "complementarias" actuaron como áreas adhesivas en las que el ADN de tumoromousoma específico podría integrarse en el genoma de las bacterias.

Un objetivo importante era mantener la bacteria tumorómica en la bacteria para activar otros genes. En este caso, fue un gen de resistencia a los antibióticos que se usó como señal para la detección de cáncer. Si las bacterias pudieran crecer en placas de cultivo antibióticos, su gen de resistencia a los antibióticos estaba activo y esto indicó que la detección del cáncer.

El equipo llevó a cabo una serie de experimentos en los que el nuevo biosensor bacteriano y las células tumorales se llevaron a sistemas cada vez más complejos. Primero, las bacterias se trataron con ADN de tumoroma limpio y el biosensor reconoció con éxito el ADN de tumorromooma.

Luego, las bacterias se criaron junto con las células tumorales vivas y aquí también se podía reconocer el ADN del tumoroma. Finalmente, las bacterias se inyectaron en ratones vivos que tenían tumores o no. En un modelo de ratón para el cáncer de colon, los biosensores se distinguieron de manera confiable entre ratones con y sin cáncer de colon.

Según estos resultados prometedores, el sensor de biografía de bacterias ha mejorado aún más y ahora puede distinguir los cambios de pares de bases individuales dentro del ADN tumorgomom. Esta tecnología llamada captura (ensayo celular para la transferencia de genes horizontal discriminada de CRISPR dirigida) tiene un gran potencial y podría usarse en el futuro para reconocer una variedad de enfermedades, especialmente infecciones y cáncer.

However, the technology is not yet ready for use in the clinic. Los investigadores están trabajando activamente en el desarrollo adicional para mejorar la eficiencia de la detección de ADN y evaluar críticamente el rendimiento del biosensor en comparación con otras pruebas de diagnóstico. Además, se debe garantizar la seguridad de los pacientes y el medio ambiente.

La perspectiva más emocionante de la medicina celular no es solo la detección de enfermedades. Los biosensores podrían programarse de tal manera que puedan desencadenar una terapia biológica específica cuando se reconoce la secuencia de ADN, directamente en el punto donde la enfermedad se reconoce en tiempo real.

El desarrollo de esta tecnología innovadora es el resultado de una cooperación exitosa entre diferentes científicos e investigadores. El equipo incluyó al profesor Jeff Hasty, el Dr. Rob Cooper, la profesora asociada Susan Woods y la Dra. Josephine Wright.

Los resultados de este estudio son prometedores, pero son necesarias más pruebas para validar el rendimiento del biosensor e investigar su posible aplicación en la práctica clínica. Sin embargo, el futuro de la medicina celular parece prometedor y podría conducir a cambios revolucionarios en el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades.

Este artículo fue republicado bajo una licencia Creative Commons de la conversación.