Tablettide asemel rakkude abil saab palju haigusi ära tunda, ennetada ja ravida: meditsiinilise ravi tulevik.
Tablettide asemel rakkude abil saab palju haigusi ära tunda, ennetada ja ravida: meditsiinilise ravi tulevik.
Pädevate bakterite võimendamine
Uus uuring, mis on avaldatud ajakirjas Science Today, kirjeldab, kuidas teadlased on geneetiliselt muutnud baktereid vähirakkude edukaks äratundmiseks. See läbimurre võib aidata parandada vähktõve diagnoosi ja võimaldada tulevikus suunatud bioloogilisi ravimeetodeid.
Projekt algas sünteetilise bioloogi Rob Cooperi loenguga iganädalasel laboratoorsel koosolekul San Diego California ülikoolis. Cooper käsitles geenide uurimist ja geeniülekannet bakterites.
Geenid on geneetilise pärandi põhiühikud. Muu hulgas määravad nad omadused, mille me oma vanematelt pärivad. Geeniülekande ajal kantakse geenid ühest rakust teise. See võib olla vertikaalselt, kui rakk jagab ennast ja kordab oma DNA -d või horisontaalselt, kui DNA vahetatakse mittepõhise rakkude vahel.
Horisontaalne härras ülekanne on mikroobimaailmas laialt levinud. Teatud bakterid võivad neelata geenid vaba DNA -st nende otsesest läheduses. See juhtub siis, kui rakud surevad ja nende DNA vabastatakse. Bakterid võivad hõlmata neid vaba DNA oma rakkudes ja kasutada neid evolutsiooniliseks kohandamiseks.
See protsess võimaldab bakteritel uurida nende ümbrust ja salvestada geene, mis võiksid neile eelise pakkuda. Bakterite geneetilise muutuse idee vähi tuvastamiseks põhineb tõsiasjal, et vähk on määratletud rakkude geneetilise materjali muutustega.
Teadlased valisid bakteri Acinetobacter Baylyi kui test BIOS -andur haiguste äratundmiseks. A. Baylyi genoomi muudeti nii, et see sisaldas pikki DNA järjestusi, mis sarnanesid inimese vähi omadest, millest nad tahtsid aru saada. Need "täiendavad" DNA järjestused toimisid kleepuvate piirkondadena, millel spetsiifilist tuumoromousoomi DNA -d sai integreerida bakterite genoomi.
Oluline eesmärk oli hoida bakteri tuumoroom bakteris teiste geenide aktiveerimiseks. Sel juhul oli see antibiootikumiresistentsuse geen, mida kasutati vähi tuvastamiseks signaalina. Kui bakterid suutsid kasvada antibiootikumi kultuuriplaatidel, oli nende antibiootikumiresistentsuse geen aktiivne ja see näitas, et vähktõve tuvastamine.
Meeskond viis läbi mitmeid katseid, milles uued bakteriaalsed biosensor- ja kasvajarakud viidi üha keerukamatesse süsteemidesse. Esiteks raviti baktereid puhastatud tuumoroom-DNA-ga ja biosensor tunnistas tumoromousoomi DNA edukalt.
Seejärel aretati bakterid koos elavate kasvajarakkudega ja ka siin võis tuumooma DNA ära tunda. Lõpuks süstiti bakterid elavatesse hiirtesse, millel olid kas kasvajad või mitte. Käärsoolevähi hiiremudelis eristati biosensoore usaldusväärselt käärsoolevähiga ja ilma.
Nende paljutõotavate tulemuste kohaselt on bakterite BIOS -andurit veelgi parandatud ja võib nüüd eristada individuaalseid aluspaari muutusi Tumorgomom DNA -s. Sellel tehnoloogial nimega CACH (CRISPR-i diskrimineeritud horisontaalse geeniülekande rakutesti) on suur potentsiaal ja seda saab tulevikus kasutada mitmesuguste haiguste, eriti infektsioonide ja vähi äratundmiseks.
Kuid tehnoloogia pole kliinikus veel kasutamiseks valmis. Teadlased töötavad aktiivselt edasise arengu kallal, et parandada DNA tuvastamise tõhusust ja kriitiliselt hinnata biosensori jõudlust võrreldes teiste diagnostiliste testidega. Lisaks tuleb tagada patsientide ja keskkonna ohutus.
Rakuravimi kõige põnevam vaatenurk pole mitte ainult haiguste tuvastamine. Bio -sensoreid võiks programmeerida nii, et need saaksid DNA järjestuse äratundmisel esile kutsuda spetsiifilise bioloogilise ravi otse selles, et haigus reaalajas tunnustatakse.
Selle uuendusliku tehnoloogia arendamine on erinevate teadlaste ja teadlaste eduka koostöö tulemus. Meeskonna hulka kuulusid Professor Jeff Hasty, dr Rob Cooper, dotsent Susan Woods ja dr Josephine Wright.
Selle uuringu tulemused on paljutõotavad, kuid biosensori jõudluse kinnitamiseks ja selle võimaliku rakenduse uurimiseks kliinilises praktikas on vaja täiendavaid teste. Rakuravimi tulevik näib siiski paljutõotav ja võib põhjustada revolutsioonilisi muutusi haiguste diagnoosimisel ja ravis.
See artikkel avaldati uuesti vestluse loomingulise Commonsi litsentsi alusel.