Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего и их коллеги из Австралии создали бактерии, которые выявляют присутствие ДНК раковой опухоли в живом организме. Их разработка, обнаружившая со 100% точностью рак в толстой кишке мышей, может проложить путь к новым биосенсорам, способным сигнализировать о раке и других заболеваниях на самых ранних стадиях их появления, что позволит быстрее их лечить и радикально снизит число случаев поздней диагностики.

Рассматриваемый вид бактерий известен как Acinetobacter bayly. Эта бактерия может собирать ДНК из окружающей среды и хранить ее в своем геноме, что потенциально позволяет ей получать новые свойства. Это называется естественной компетентностью, и в новом исследовании ученые предприняли попытку взломать эту способность, чтобы использовать микроорганизм для обнаружения рака.

Опухоли имеют свойство выделять фрагменты своей ДНК в окружающую среду. Поэтому исследователи использовали инструмент генного редактирования CRISPR для изменения бактерий A. baylyi, способной это ДНК впитывать. Их модификация была направлена на обнаружение конкретной мутации в гене KRAS, которая связана с раком. Если такая мутация присутствует, бактерии включают этот ген в свой собственный геном, что вызывает специальный сигнал, который врачи могут обнаружить и использовать для диагностики рака у пациента.

На практике бактерии будут введены в определенную часть организма, например, в толстую кишку. Если эти бактерии встретят генетические мутации, связанные с раком, они поглотят соответствующую ДНК и приобретут устойчивость к антибиотикам. Позднее бактерии извлекут из образцов кала и поместят их на лабораторную чашу, покрытую антибиотиками. Если бактерии не укоренятся, это означает, что их геномы остались без изменений, и тогда можно сделать вывод, что рака нет. Однако, если бактерии начинают расти, это указывает на наличие рака или предраковых полипов. В тестах на мышах система со 100% точностью определяла наличие или отсутствие колоректального рака.

Команда говорит, что эта технология способна не только помочь диагностировать колоректальный рак на более ранних стадиях, но и может быть адаптирована для лечения этого заболевания. Метод также применим к другим формам рака и даже к другим сценариям, когда необходимо обнаруживать определенные типы ДНК.