Cu ajutorul celulelor în loc de tablete, multe boli ar putea fi recunoscute, prevenite și vindecate: viitorul terapiei medicale.

Cu ajutorul celulelor în loc de tablete, multe boli ar putea fi recunoscute, prevenite și vindecate: viitorul terapiei medicale.

Utilizarea bacteriilor competente

Un nou studiu publicat în știință astăzi descrie modul în care oamenii de știință au schimbat genetic bacteriile pentru a recunoaște cu succes celulele canceroase. Această descoperire ar putea contribui la îmbunătățirea diagnosticului de cancer și pentru a permite terapii biologice vizate în viitor.

Proiectul a început cu o prelegere a biologului sintetic Rob Cooper în timpul unei întâlniri săptămânale de laborator la Universitatea California din San Diego. Cooper s -a ocupat de examinarea genelor și a transferului de gene în bacterii.

genele sunt unitățile de bază ale moștenirii genetice. Printre altele, ei determină caracteristicile pe care le moștenim de la părinții noștri. În timpul transferului de gene, genele sunt transferate de la o celulă la alta. Acest lucru poate fi vertical dacă o celulă se împărtășește și își reproduce ADN -ul său, sau orizontal atunci când ADN -ul este schimbat între celulele care nu sunt legate.

Transferul orizontal este răspândit în lumea microbiană. Anumite bacterii pot absorbi gene din ADN -ul liber din apropierea lor imediată. Acest lucru se întâmplă atunci când celulele mor și ADN -ul lor este eliberat. Bacteriile pot include aceste ADN liber în propriile lor celule și le pot folosi pentru a se adapta în mod evolutiv.

Acest proces permite bacteriilor să -și exploreze împrejurimile și să înregistreze gene care le -ar putea oferi un avantaj. Ideea din spatele schimbării genetice a bacteriilor pentru detectarea cancerului se bazează pe faptul că cancerul este definit de modificările materialului genetic al celulelor.

Cercetătorii au optat pentru bacteria Acinetobacter Baylyi ca senzor de bios de testare pentru recunoașterea bolilor. Genomul lui A. Baylyi a fost modificat astfel încât să conțină secvențe lungi de ADN care seamănă cu cele ale cancerului uman pe care doreau să le înțeleagă. Aceste secvențe ADN „complementare” au acționat ca zone adezive pe care ADN -ul tumoromousom specific ar putea fi integrat în genomul bacteriilor.

Un obiectiv important a fost menținerea bacteriei tumoromoase în bacterie pentru a activa alte gene. În acest caz, a fost o genă de rezistență la antibiotice care a fost utilizată ca semnal pentru detectarea cancerului. Dacă bacteriile au reușit să crească pe plăcile de cultură a antibioticelor, gena lor de rezistență la antibiotice a fost activă și acest lucru a indicat că detectarea cancerului.

Echipa a efectuat o serie de experimente în care noile biosenzor bacterian și celulele tumorale au fost aduse în sisteme din ce în ce mai complexe. În primul rând, bacteriile au fost tratate cu tumorom-ADN-ul curățat, iar biosenzorul a recunoscut cu succes ADN-ul tumoromousomului.

Apoi, bacteriile au fost crescute împreună cu celulele tumorale vii și aici și ADN -ul tumoromului ar putea fi recunoscut. În cele din urmă, bacteriile au fost injectate la șoareci vii care aveau fie tumori sau nu. Într -un model de șoarece pentru cancerul de colon, biosenzorii au fost distinși în mod fiabil între șoareci cu și fără cancer de colon.

Conform acestor rezultate promițătoare, senzorul BIOS pentru bacterii a fost îmbunătățit în continuare și poate acum să distingă modificările individuale ale perechilor de baze în cadrul ADN -ului tumorgomom. Această tehnologie numită CATCH (Test Cellular pentru transferul de gene orizontal cu discriminare a CRISPR, CRISPR) are un potențial mare și ar putea fi utilizată în viitor pentru a recunoaște o varietate de boli, în special infecții și cancer.

Cu toate acestea, tehnologia nu este încă pregătită pentru utilizare în clinică. Cercetătorii lucrează activ la dezvoltarea ulterioară pentru a îmbunătăți eficiența detectării ADN -ului și pentru a evalua critic performanța biosenzorului în comparație cu alte teste de diagnostic. În plus, siguranța pacienților și a mediului trebuie să fie garantate.

Cea mai interesantă perspectivă a medicamentului celular nu este doar detectarea bolilor. Bio -senzorii ar putea fi programați astfel încât să poată declanșa terapie biologică specifică atunci când secvența ADN -ului este recunoscută, direct în punctul în care boala este recunoscută în timp real.

Dezvoltarea acestei tehnologii inovatoare este rezultatul cooperării de succes între diferiți oameni de știință și cercetători. Echipa a inclus profesorul Jeff Hasty, Dr. Rob Cooper, profesorul asociat Susan Woods și Dr. Josephine Wright.

Rezultatele acestui studiu sunt promițătoare, dar sunt necesare teste suplimentare pentru a valida performanța biosenzorului și pentru a cerceta posibila aplicare a acestuia în practica clinică. Cu toate acestea, viitorul medicamentului celular pare promițător și ar putea duce la schimbări revoluționare în diagnosticul și tratamentul bolilor.

Acest articol a fost republicat sub o licență Creative Commons din conversație.