С помощта на синтетична биология са разработени бактерии със специалната функция да засичат ракови клетки в организма. Взети са безвредни за организма бактерии, които са модифицирани да имат способността да засичат определени мутации в ДНК на клетките, с които да ги оприличат на туморни.
Научното изследване разглежда синтетичната биология и нейните възможности при засичането на туморни клетки в организма. Изследването е публикувано в списание Science и е осъществено с главен автор д-р Робърт Купър от института по синтетична биология към университета на Калифорния в Сан Диего.
За намирането на бактерия, която може да се използва за основата на технология за засичане на ракови клетки е било необходимо вникването в процеса на трансфер на гени – когато една клетки предаде ДНК структурата си на друга. Един от начините, по който може да се осъществи трансфер е наследяването – когато клетката се дели, получените две клетки наследяват ДНК от клетката-родител. Но в други случаи клетките могат да предават ДНК материал и към други, напълно различни клетки, към които нямат отношение. Тези случаи се наблюдават при микробите – когато една клетка премина крайния етап от жизнения си цикъл, генетичният ѝ материал остава свободен в пространството, където някои определени, съвместими бактерии могат да приемат това ДНК. Такива клетки са наречени естествено компетентни.
Именно естествено компетентна бактерия е използвана за този „биологичен сензор“ за рак в организма. При модифициране на бактерията A. baylyi и добавяне на нишки ДНК, свързани с ракови заболявания, които работят в комбинация с тези, свързани с антибиотична резистентност. При наличието на поета ДНК от ракова клетки, генът за антибиотична резистентност се активира, което е показател за засичането на рак в организма. Макар и бактерията да не е способна да засече самите ракови клетки, при случаи на някои видове рак, като рак на дебелото черво, винаги в органа има останал свободен генетичен материал.
Впрягането на свободен генетичен материал потенциално би служило за засичане на раково заболяване, както и за други възможности като едновременно засичане и първоначално лечение на заболяването, като допълнително модифициране бактерии прилагат биологична терапия.
Референции:
Cooper, R. (2023, August 10) Engineered bacteria detect tumor DNA. Retrieved 2023, August 14 from https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf3974
