Биоинженеры из США и Австралии с помощью технологии генетического редактирования на основе CRISPR разработали бактерий, способные идентифицировать определенные последовательности ДНК и мутации вне клеток. С помощью своей системы исследователи обнаружили рак в толстой кишке мышей.
Опухоли в процессе развития выделяют свою ДНК в окружающую среду. Многие технологии позволяют анализировать очищенную ДНК в лаборатории, но они не могут обнаружить ее там, где она высвобождается, чтобы быстро локализовывать опухоли.
Многие бактерии могут поглощать ДНК из окружающей их среды. Исследователи использовали в качестве основы бактерии Acinetobacter baylyi, которые распространены в толстом кишечнике. Они модифицировали эти микроорганизмы, чтобы сделать их чувствительными к мутантным копиям гена KRAS, который связан со многими видами рака.
При столкновении с таким геном бактерии преобретают устойчивость к антибиотикам. Это означает, что только бактерии, потребляющие мутантные формы KRAS выживут, чтобы сигнализировать о заболевании или реагировать на него.
Иллюстрация принципа работы технологии. Изображение: Cooper et al., Science
Исследователи провели тестирование метода на мышах, у некоторых из которых был рак толстой кишки. Анализ показал, что бактерии, поглотившие ДНК опухоли, сформировали «зеленые бактериальные колонии, которые приобрели способность расти на чашках с антибиотиками».
Биоинженеры работают над адоптацией этого метода для использования в качестве биосенсора у людей. Они полагают, что аналогичная система в перспективе подойдет не только для диагностики онкологических заболеваний, но и для обнаружения вирусных и бактериальных инфекций.
