Uz pomoć stanica umjesto tableta, mnoge bi se bolesti mogle prepoznati, spriječiti i izliječiti: budućnost medicinske terapije.

Uz pomoć stanica umjesto tableta, mnoge bi se bolesti mogle prepoznati, spriječiti i izliječiti: budućnost medicinske terapije.

Korištenje kompetentnih bakterija

Nova studija objavljena u Science Today opisuje kako su znanstvenici genetski promijenili bakterije kako bi uspješno prepoznali stanice raka. Ovaj proboj mogao bi pomoći u poboljšanju dijagnoze raka i omogućavanju ciljanih bioloških terapija u budućnosti.

Projekt je započeo predavanjem sintetičkog biologa Roba Coopera tijekom tjednog laboratorijskog sastanka na Kalifornijskom sveučilištu u San Diegu. Cooper se bavio ispitivanjem gena i prijenosom gena u bakterijama.

Geni su osnovne jedinice genetskog nasljeđivanja. Između ostalog, oni određuju karakteristike koje nasljeđujemo od naših roditelja. Tijekom prijenosa gena, geni se prenose iz jedne stanice u drugu. To može biti vertikalno ako ćelija dijeli sebe i replicira njegovu DNK, ili vodoravno kada se DNA razmjenjuje između stanica koje nisu povezane.

U mikrobnom svijetu je vodoravni gentlni prijenos široko rasprostranjen. Određene bakterije mogu apsorbirati gene iz slobodne DNK iz njihove neposredne blizine. To se događa kada stanice umiru i njihova se DNK oslobađa. Bakterije mogu uključivati ​​ove slobodne DNK u vlastite stanice i koristiti ih za evolucijsko prilagođavanje.

Ovaj postupak omogućuje bakterijama da istražuju svoju okolinu i snimaju gene koji bi im mogli pružiti prednost. Ideja koja stoji iza genetske promjene bakterija za otkrivanje raka temelji se na činjenici da je rak definiran promjenama u genetskom materijalu stanica.

Istraživači su se odlučili za bakteriju Acinetobacter Baylyi kao testni senzor BIOS -a za prepoznavanje bolesti. Genom A. Baylyi modificiran je na takav način da je sadržavao duge DNK sekvence koje su nalikovale onima ljudskog raka koje su željeli shvatiti. Ove "komplementarne" DNK sekvence djelovale su kao ljepljiva područja na kojima bi se specifična DNA tumoroumoma mogla integrirati u genom bakterija.

Važan cilj bio je zadržati tumorom bakterija u bakteriji kako bi se aktivirali drugi geni. U ovom slučaju, gen otpornosti na antibiotike korišten je kao signal za otkrivanje raka. Ako su bakterije uspjele rasti na pločama s antibiotskom kulturom, njihov gen otpornosti na antibiotike bio je aktivan i to je ukazivalo na otkrivanje raka.

Tim je izveo niz eksperimenata u kojima su novi bakterijski biosenzor i tumorske stanice dovedeni u sve složenije sustave. Prvo, bakterije su liječene očišćenim tumoromom-DNA, a biosenzor je uspješno prepoznao DNK tumoromouma.

Tada su bakterije uzgajane zajedno sa živim tumorskim stanicama, a ovdje bi se mogla prepoznati i DNK tumoroma. Konačno, bakterije su ubrizgane u žive miševe koji su ili imali tumore ili ne. U modelu miša za rak debelog crijeva, biosenzori su se pouzdano razlikovali između miševa sa i bez raka debelog crijeva.

Prema ovim obećavajućim rezultatima, senzor BIOS bakterija bio je dodatno poboljšan i sada može razlikovati promjene pojedinačnih baznih para unutar DNK tumorom. Ova tehnologija nazvana Catch (stanični test za ciljani, CRISPR-diskriminirani horizontalni prijenos gena) ima veliki potencijal i u budućnosti bi se mogla koristiti za prepoznavanje različitih bolesti, posebno infekcija i raka.

Međutim, tehnologija još nije spremna za upotrebu u klinici. Istraživači aktivno rade na daljnjem razvoju kako bi poboljšali učinkovitost otkrivanja DNK i kritički procijenili performanse biosenzora u usporedbi s drugim dijagnostičkim testovima. Pored toga, mora biti zajamčena sigurnost pacijenata i okoliša.

Najuzbudljivija perspektiva stanične medicine nije samo otkrivanje bolesti. Bio -sensori bi mogli biti programirani na takav način da mogu pokrenuti specifičnu biološku terapiju kada je prepoznat niz DNK, izravno na mjestu gdje je bolest prepoznata u stvarnom vremenu.

Razvoj ove inovativne tehnologije rezultat je uspješne suradnje različitih znanstvenika i istraživača. Tim su bili profesor Jeff Hasty, dr. Rob Cooper, izvanredna profesorica Susan Woods i dr. Josephine Wright.

Rezultati ove studije su obećavajući, ali potrebni su daljnji testovi kako bi se potvrdila performanse biosenzora i istraživanje njegove moguće primjene u kliničkoj praksi. Međutim, budućnost stanične medicine izgleda obećavajuće i mogla bi dovesti do revolucionarnih promjena u dijagnozi i liječenju bolesti.

Ovaj je članak objavljen prema Creative Commonsovoj dozvoli iz razgovora.