Met behulp van cellen in plaats van tabletten kunnen veel ziekten worden herkend, voorkomen en genezen: de toekomst van medische therapie.
Met behulp van cellen in plaats van tabletten kunnen veel ziekten worden herkend, voorkomen en genezen: de toekomst van medische therapie.
gebruik van competente bacteriën
Een nieuwe studie die vandaag in de wetenschap is gepubliceerd, beschrijft hoe wetenschappers bacteriën genetisch hebben veranderd om kankercellen met succes te herkennen. Deze doorbraak kan helpen de diagnose van kanker te verbeteren en in de toekomst gerichte biologische therapieën mogelijk te maken.
Het project begon met een lezing door de synthetische bioloog Rob Cooper tijdens een wekelijkse laboratoriumbijeenkomst aan de Universiteit van Californië in San Diego. Cooper behandelde het onderzoek van genen en de genoverdracht in bacteriën.
genen zijn de basiseenheden van genetische overerving. Ze bepalen onder andere de kenmerken die we van onze ouders erven. Tijdens de genoverdracht worden genen van de ene cel naar de andere overgebracht. Dit kan verticaal zijn als een cel zichzelf deelt en zijn DNA repliceert, of horizontaal wanneer DNA wordt uitgewisseld tussen niet -gerelateerde cellen.
The horizontal gentlean transfer is widespread in the microbial world. Bepaalde bacteriën kunnen genen van het vrije DNA absorberen vanuit hun directe omgeving. Dit gebeurt wanneer cellen sterven en hun DNA wordt vrijgegeven. Bacteriën kunnen dit vrije DNA in hun eigen cellen opnemen en gebruiken om evolutionair aan te passen.
Dit proces stelt bacteriën in staat om hun omgeving te verkennen en genen op te nemen die hen een voordeel kunnen bieden. Het idee achter de genetische verandering van bacteriën voor detectie van kanker is gebaseerd op het feit dat kanker wordt bepaald door veranderingen in het genetische materiaal van de cellen.
De onderzoekers kozen voor de bacterie Acinetobacter Baylyi als een test BIOS -sensor voor het herkennen van ziekten. Het genoom van A. baylyi werd zodanig gemodificeerd dat het lange DNA -sequenties bevatte die leken op die van de menselijke kanker die ze wilden begrijpen. Deze "complementaire" DNA -sequenties werkten als lijmgebieden waarop het specifieke tumoromousoma -DNA kon worden geïntegreerd in het genoom van bacteriën.
Een belangrijk doel was om de bacterie -tumoromeus in de bacterie te houden om andere genen te activeren. In dit geval was het een antibioticaresistentiegen dat werd gebruikt als een signaal voor de detectie van kanker. Als de bacteriën in staat waren om te groeien op antibiotische kweekplaten, was hun antibioticaresistentiegen actief en dit gaf aan dat detectie van kanker.
Het team heeft een aantal experimenten uitgevoerd waarin de nieuwe bacteriële biosensor- en tumorcellen in steeds complexere systemen werden gebracht. Eerst werden de bacteriën behandeld met gereinigde tumoroom-DNA en de biosensor herkende het tumoromousoma-DNA met succes.
Toen werden de bacteriën samengevoegd met levende tumorcellen en ook hier kon het tumoroom -DNA worden herkend. Ten slotte werden de bacteriën geïnjecteerd in levende muizen die tumoren hadden of niet. In een muismodel voor darmkanker werden de biosensoren betrouwbaar onderscheiden tussen muizen met en zonder darmkanker.
Volgens deze veelbelovende resultaten is de bacterie -BIOS -sensor verder verbeterd en kan het nu onderscheiden van individuele basispaarveranderingen binnen het tumorgomom -DNA. Deze technologie genaamd Catch (Cellular Assay voor gerichte, CRISPR-gediscrimineerde horizontale genoverdracht) heeft een groot potentieel en kan in de toekomst worden gebruikt om een verscheidenheid aan ziekten te herkennen, met name infecties en kanker.
De technologie is echter nog niet klaar voor gebruik in de kliniek. De onderzoekers werken actief aan de verdere ontwikkeling om de efficiëntie van DNA -detectie te verbeteren en om de prestaties van de biosensor kritisch te beoordelen in vergelijking met andere diagnostische tests. Bovendien moet de veiligheid van patiënten en het milieu worden gegarandeerd.
Het meest opwindende perspectief van cellulaire geneeskunde is niet alleen de detectie van ziekten. Bio -sensoren kunnen zodanig worden geprogrammeerd dat ze specifieke biologische therapie kunnen activeren wanneer de sequentie van DNA wordt herkend, direct op het punt waar de ziekte in realtime wordt herkend.
De ontwikkeling van deze innovatieve technologie is het resultaat van een succesvolle samenwerking tussen verschillende wetenschappers en onderzoekers. Het team omvatte Professor Jeff Hasty, Dr. Rob Cooper, universitair hoofddocent Susan Woods en Dr. Josephine Wright.
De resultaten van deze studie zijn veelbelovend, maar verdere tests zijn nodig om de prestaties van de biosensor te valideren en de mogelijke toepassing ervan in de klinische praktijk te onderzoeken. De toekomst van cellulaire geneeskunde ziet er echter veelbelovend uit en kan leiden tot revolutionaire veranderingen in de diagnose en behandeling van ziekten.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd onder een Creative Commons -licentie van het gesprek.