Wyznaczanie trendów w nauce: Bakterie do wykrywania raka i cukrzycy Dwie relacje z badań opublikowane w tym tygodniu przez zespoły z Francji i USA pokazują, jak naukowcy wykorzystują zmodyfikowane bakterie do wykrywania raka i cukrzycy. Dwa odrębne zespoły naukowców opublikowały w tym tygodniu wyniki swoich badań nad wykrywaniem chorób za pomocą zmodyfikowanych genetycznie bakterii. Pracujący pod kierunkiem Jerome'a Bonneta z Uniwersytetu w Montpellier zespół z Francji, w którego skład wchodzi przedsiębiorstwo Sys2Diag, zastosował zmodyfikowane bakterie do wykrywania podwyższonego poziomu glukozy (objawu cukrzycy) w moczu człowieka. Tymczasem w USA naukowcy, których pracami kierują Sangeeta Bhatia z Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Jeff Hasty z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, przeprogramowali bakterie w takich sposób, aby stawały się widoczne w moczu myszy chorych na raka. Obydwie relacje z badań zostały opublikowane w ostatnim numerze czasopisma »Science Translational Medicine«. Magazyn »Science« informuje, że zespół z Montpellier wyposażył bakterie w zespół obwodów genetycznych, aby wytwarzały duże ilości czerwonych białek fluorescencyjnych w przypadku wysokiego stężenia glukozy. Bakterie – szczep E. coli – zostały następnie dodane do próbek moczu ludzkiego, co doprowadziło do zmiany ich koloru. »Science« dodaje, że jak dotychczas takie podejście „nie jest w niczym lepsze od standardowego glukometru”, jednak ze względu na możliwość zmiany ukierunkowania schematów wykrywania na inne cele „może posłużyć za platformę dla szerokiego wachlarza przyszłych metod diagnostycznych”. Zespoły z USA koncentrowały się w tym czasie na wykrywaniu raka w próbkach moczu myszy. Amerykańscy naukowcy zmodyfikowali bakterie tak, aby wytwarzały naturalnie występujący enzym o nazwie LacZ w razie napotkania guza. Następnie wstrzyknęli myszom związki chemiczne, które wchodząc w interakcje z LacZ zaczynają świecić. Myszy z nowotworem wątroby wytwarzały enzym LacZ, który wchodził w interakcje ze związkami chemicznymi, co powodowało zmianę koloru moczu z żółtego na czerwony. »Science« dodaje: „Co więcej, Bhatia wraz z kolegami twierdzi, jak relacjonuje najnowszy »Science Translational Medicine« z tego tygodnia, że podczas gdy tradycyjne techniki obrazowania z trudem pozwalają wykrywać guzy mniejsze niż 1 centymetr kwadratowy, to podejście umożliwia oznakowanie guzów o wielkości zaledwie 1 milimetra kwadratowego”. Wyniki badań są z pewnością obiecujące, ale musi zostać pokonanych kilka przeszkód zanim doczekamy się stosowania tych metod u pacjentów. Naukowcy przyznają na przykład, że omówienia i dalszego przestudiowania wymaga etyka zastosowania bakterii zmodyfikowanych genetycznie – jak donosi BBC. Ponadto w wypowiedzi dla magazynu »Science«, Jim Collins – biolog syntetyczny z MIT – podkreślił, że miną całe lata zanim obydwa podejścia zostaną dopuszczone do użytku klinicznego. Pomimo tych wszystkich kwestii istnieje nadzieja, że ostatecznie poczynione postępy przybliżą nas o krok do taniego i łatwego diagnozowania całego szeregu chorób. Więcej informacji: Detection of pathological biomarkers in human clinical samples via amplifying genetic switches and logic gates http://stm.sciencemag.org/content/7/289/289ra83 Programmable probiotics for detection of cancer in urine http://stm.sciencemag.org/content/7/289/289ra84 Kraje Francja, Stany Zjednoczone
