Naudojant ląsteles, o ne tabletes, daugybę ligų buvo galima atpažinti, išvengti ir išgydyti: medicininės terapijos ateitis.
Naudojant ląsteles, o ne tabletes, daugybę ligų buvo galima atpažinti, išvengti ir išgydyti: medicininės terapijos ateitis.
panaudojant kompetentingas bakterijas
Šiandien mokslo paskelbtame naujame tyrime aprašoma, kaip mokslininkai genetiškai pakeitė bakterijas, kad sėkmingai atpažintų vėžio ląsteles. Šis proveržis galėtų padėti pagerinti vėžio diagnozę ir ateityje suteikti tikslinį biologinį gydymą.
Projektas prasidėjo sintetinio biologo Robo Cooperio paskaita per savaitės laboratorijos susitikimą Kalifornijos universitete San Diege. Cooperis nagrinėjo genų tyrimą ir genų perdavimą bakterijose.
Genai yra pagrindiniai genetinio paveldėjimo vienetai. Be kita ko, jie nustato savybes, kurias paveldime iš savo tėvų. Genų perdavimo metu genai perkeliami iš vienos ląstelės į kitą. Tai gali būti vertikaliai, jei ląstelė dalijasi ir atkartoja jos DNR arba horizontaliai, kai DNR keičiasi tarp nesusijusių ląstelių.
Horizontalus ponų perdavimas yra plačiai paplitęs mikrobų pasaulyje. Tam tikros bakterijos gali absorbuoti genus iš laisvosios DNR iš jų artimiausio apylinkės. Tai atsitinka, kai ląstelės miršta ir jų DNR išsiskiria. Bakterijos gali įtraukti šią laisvą DNR į savo ląsteles ir naudoti jas evoliuciškai pritaikyti.
Šis procesas leidžia bakterijoms ištirti savo aplinką ir įrašyti genus, kurie galėtų suteikti jiems pranašumą. Vėžio nustatymo genetinių bakterijų pokyčių idėja grindžiama tuo, kad vėžį apibūdina ląstelių genetinės medžiagos pokyčiai.
Tyrėjai pasirinko bakterijų acinetobacter Baylyi kaip bandomąjį BIOS jutiklį, skirtą atpažinti ligas. A. Balyi genomas buvo modifikuotas taip, kad jame buvo ilgos DNR sekos, kurios primena žmogaus vėžio sekas, kurias jie norėjo suvokti. Šios „papildomos“ DNR sekos veikė kaip lipnios vietos, kuriose specifinė navikousomos DNR buvo galima integruoti į bakterijų genomą.
Svarbus tikslas buvo išlaikyti bakterijos naviko, esantį bakterijoje, kad suaktyvintų kitus genus. Šiuo atveju tai buvo atsparumo antibiotikams genas, kuris buvo naudojamas kaip signalas vėžio nustatymui. Jei bakterijos galėjo augti antibiotikų kultūros plokštelėse, jų atsparumo antibiotikams genas buvo aktyvus ir tai parodė, kad vėžio nustatymas.
Komanda atliko daugybę eksperimentų, kuriuose naujos bakterinės biosensoriaus ir naviko ląstelės buvo įtrauktos į vis sudėtingesnes sistemas. Pirmiausia bakterijos buvo gydomos išvalyta naviko-DNR, o biosensorius sėkmingai atpažino navikousousomos DNR.
Tada bakterijos buvo veisiamos kartu su gyvomis naviko ląstelėmis ir čia taip pat buvo galima atpažinti naviko DNR. Galiausiai bakterijos buvo įšvirkštos į gyvas peles, kuriose buvo navikai, arba ne. Pelių storosios žarnos vėžio modelyje biosensoriai buvo patikimai atskirti pelių su storosios žarnos vėžiu ir be jo.
Remiantis šiais perspektyviais rezultatais, bakterijų BIOS jutiklis buvo dar patobulintas ir dabar gali atskirti atskirus bazinių porų pokyčius TUMORGOMOM DNR. Ši technologija, vadinama „Catch“ (ląstelių tyrimas, skirtas tiksliniam, CRISPR diskriminuotam horizontaliam genų perdavimui), turi didelį potencialą ir ateityje gali būti panaudota norint atpažinti įvairias ligas, ypač infekcijas ir vėžį.
Tačiau technologija dar nėra paruošta naudoti klinikoje. Tyrėjai aktyviai dirba toliau tobulinant, kad pagerintų DNR aptikimo efektyvumą ir kritiškai įvertintų biosensoriaus, palyginti su kitais diagnostikos tyrimais, efektyvumą. Be to, reikia garantuoti pacientų ir aplinkos saugumą.
Įdomiausia ląstelių medicinos perspektyva nėra tik ligų nustatymas. Bio -sensoriai galėtų būti užprogramuoti taip, kad jie galėtų sukelti specifinę biologinę terapiją, kai atpažinta DNR seka, tiesiogiai toje vietoje, kur liga atpažįstama realiu laiku.
Šios novatoriškos technologijos plėtra yra sėkmingo skirtingų mokslininkų ir tyrėjų bendradarbiavimo rezultatas. Komandoje dalyvavo profesorius Jeffas Hasty, dr. Robas Cooperis, docentė Susan Woods ir dr. Josephine Wright.
Šio tyrimo rezultatai yra perspektyvūs, tačiau norint patvirtinti biosensoriaus veikimą ir ištirti galimą jo pritaikymą klinikinėje praktikoje, būtina atlikti papildomus testus. Tačiau ląstelių medicinos ateitis atrodo perspektyvi ir gali sukelti revoliucinius ligų diagnozavimo ir gydymo pokyčius.
Šis straipsnis buvo pakartotinai paskelbtas pagal pokalbio „Creative Commons“ licenciją.