Test sulle cellule tumorali del colon: i batteri geneticamente modificati rilevano il cancro

Test sulle cellule tumorali del colon
I batteri geneticamente modificati rilevano il cancro

8/11/2023 7:38

I risultati dei test sono promettenti. Tuttavia, molte domande devono ancora essere chiarite prima che il metodo innovativo, in cui i batteri geneticamente modificati possono rilevare il cancro del colon-retto, possa essere utilizzato nelle cliniche. Ma poi, non solo i batteri speciali possono fungere da rivelatori.

I batteri geneticamente modificati possono agire come biosensori e rilevare il cancro nel corpo. IL Rapporti di un gruppo di ricerca statunitense-australiano Per quanto riguarda il cancro del colon-retto dopo esperimenti su colture cellulari e topi. Questo metodo è ancora lontano dall’uso clinico, sottolinea il gruppo guidato da Susan Woods dell’Università di Adelaide e Geoff Hasty dell’Università della California, San Diego. Ma in futuro, tali organismi non solo troveranno altre malattie oltre al cancro, ma le cureranno anche allo stesso tempo, hanno previsto i ricercatori sulla rivista “Science”.

Nel processo, il team si affida a quello che viene chiamato trasferimento genico orizzontale, che è molto diffuso nei batteri. I batteri non solo ricevono materiale genetico come parte della loro riproduzione, ma assorbono anche sequenze di DNA dal loro ambiente immediato. Questo è importante perché i tumori rilasciano frammenti di materiale genetico nel loro ambiente.

Nello studio, il team ha utilizzato batteri Acinetobacter bayliiChe è famoso per la sua capacità di assorbire materiale genetico dall’esterno. Utilizzando le forbici del gene Crispr/Cas, il team ha ingegnerizzato il microrganismo in modo che risponda al DNA circolante contenente una mutazione nel gene del cancro KRAS. Le specie KRAS sono spesso coinvolte nello sviluppo del cancro del colon, ma anche in molti altri tumori.

Rilevamento affidabile del cancro del colon-retto

“Quando abbiamo avviato il progetto quattro anni fa, non era nemmeno certo se il batterio potesse essere utilizzato come sensore per il DNA dei mammiferi”, ha detto Hasty in una dichiarazione della sua università. La procedura denominata CATCH (Crispr-characterizing Horizontal Gene Transfer Cell Assay) mira a garantire che i batteri assorbano tale DNA direttamente in loco e lo confrontino con la sequenza di specifici geni del cancro.

Se il batterio non incontra il gene del cancro KRASG12D, l’antibiotico che produce lo ucciderà. Tuttavia, se il gene è presente, il meccanismo di resistenza si attiva ei microrganismi possono moltiplicarsi. In primo luogo, il team ha testato la capacità di riconoscere le sequenze geniche circolanti nelle colture cellulari, poi negli organelli e infine nei topi portatori di tumori con una mutazione KRAS. I batteri sensori, che gli animali hanno ricevuto tramite un clistere, hanno riconosciuto topi con tumori intestinali.

La procedura non è limitata al cancro

“La nostra tecnologia è attualmente limitata a sequenze specifiche, quindi il rilevamento del cancro è limitato alle mutazioni hotspot come KRASG12D”, afferma Science. “Il nostro metodo non è ancora pronto per l’applicazione clinica”. Prima di tutto, devi fare in modo che i batteri vengano assunti per via orale e poi si moltiplichino a sufficienza nel tratto digestivo. Inoltre, la procedura deve essere in grado di tenere il passo con gli attuali metodi di screening come la colonscopia e, ultimo ma non meno importante, essere sicura per le persone e l’ambiente.

“CATCH ha il potenziale per rilevare precocemente il cancro del colon-retto con l’obiettivo di prevenire la morte di più persone a causa di questo e altri tipi di cancro”, ha affermato Woods. Alla fine, possono essere curati anche altri problemi, come le malattie infettive. “In futuro identificheremo e cureremo molte malattie usando le cellule, non i farmaci”, ha detto il coautore Dan Worthley.

In definitiva, scrive il gruppo, è persino possibile armare i biosensori batterici con materiali come peptidi, piccole molecole o nanobodies. Quindi possono rilasciare immediatamente le sostanze attive appropriate quando viene rilevata la malattia.