Исследователи создают бактерии, способные обнаруживать ДНК опухолей

Вступая в новую главу технологически продвинутых биологических сенсоров, ученые из Университета Калифорнии в Сан-Диего и их коллеги из Австралии создали бактерии, способные обнаруживать присутствие ДНК опухолей в живом организме. Их инновация, которая обнаружила рак в кишечниках мышей, может проложить путь к новым биосенсорам, способным выявлять различные инфекции, раки и другие заболевания.

Продвижение в этой области было описано 11 августа 2023 года в журнале Science. Ранее бактерии были спроектированы для выполнения различных диагностических и терапевтических функций, но им не хватало способности выявлять конкретные последовательности ДНК и мутации вне клеток. Новая технология с названием "Клеточный анализ для направленного CRISPR-различения горизонтального генетического переноса", или "CATCH", была спроектирована для этой цели.

Известно, что опухоли рассеивают, или выделяют, свою ДНК в окружающую их среду. Многие технологии способны анализировать очищенную ДНК в лабораторных условиях, но они не способны обнаружить ДНК там, где она выделяется. По стратегии CATCH исследователи спроектировали бактерии с использованием технологии CRISPR для тестирования свободно плавающих последовательностей ДНК на геномном уровне и сравнивали эти образцы с предварительно определенными последовательностями рака.

"Многие бактерии способны захватывать ДНК из своей окружающей среды, навык, известный как естественная компетентность", - сказал Роб Купер, соавтор исследования и ученый из Института синтетической биологии Университета Калифорнии в Сан-Диего. Хэсти, Купер и австралийский доктор Дэн Уортли сотрудничали над идеей естественной компетентности в отношении бактерий и рака толстой кишки, являющегося третьей по распространенности причиной смертности, связанной с раком, в Соединенных Штатах.

Ученые из Института синтетической биологии Университета Калифорнии в Сан-Диего начали формулировать возможность создания бактерий, которые уже присутствуют в кишечнике, в качестве новых биосенсоров, которые могли бы быть развернуты внутри кишечника для обнаружения ДНК, выделяемой опухолями толстой кишки. Они сосредоточились на бактерии Acinetobacter baylyi, в которой Купер выявил элементы, необходимые как для захвата ДНК, так и для использования технологии CRISPR для её анализа.

• Как химические реакции истощают питательные вещества в растительных напитках
• Двухразовая инъекция снижает риск ВИЧ на 96%
• Будущее контрацепции: на что надеяться в ближайшие годы
• Контрацепция и религия: как соблюсти баланс?
• Эволюция контрацептивов: от древних методов до современных технологий
• Жажда как индикатор обезвоживания: насколько она точна?
• Учёные объяснили рост тяжёлых инфекций, вызываемых Streptococcus
• Платформа искусственного интеллекта повышает точность диагностики рака легких