Wetenschappers zijn van plan bacteriën te gebruiken om kanker te diagnosticeren

Speciaal gemodificeerde bacteriën zullen gemuteerd DNA in de darmholte van de mens kunnen vangen, wat verder zal helpen bij de vroege diagnose van kanker.

Het is bekend dat elke ziekte beter en gemakkelijker te behandelen is als deze op tijd wordt gediagnosticeerd. Vroegtijdige detectie van oncologische ziekten is de primaire taak van medisch specialisten, omdat volgens de statistieken kwaadaardige tumoren in de meeste gevallen worden gedetecteerd in een laat stadium van ontwikkeling, wanneer ze duidelijke klinische symptomen beginnen te vertonen.

Wanneer oncopathologie wordt vermoed, worden patiënten getest op oncomarkers : speciale specifieke eiwitten/antigenen die in het bloed worden gevormd. Ze zijn typerend voor bepaalde soorten kwaadaardige structuren en verschijnen naarmate het aantal kankercellen toeneemt. De detectie van oncomarkers is echter niet de meest nauwkeurige diagnosemethode, omdat deze eiwitten en peptiden zelfs in de norm in kleine hoeveelheden door cellen worden uitgescheiden en een verscheidenheid aan functies in het lichaam vervullen. De methode voor het detecteren van DNA uit atypische cellen kan informatiever worden: ze kunnen veel eerder worden gedetecteerd. Een dergelijke methode is nog in ontwikkeling en DNA kan niet alleen in de bloedbaan worden doorzocht, maar ook in urine en darmen.

Specialisten van de Universiteit van Californië en de Universiteit van Adelaide hebben voorgesteld kwaadaardig DNA op te sporen met behulp van bacteriën. Veel microben hebben het vermogen om DNA vast te leggen en dit vervolgens in hun eigen genoom op te nemen. Ze pikken voornamelijk microbieel DNA op, maar kunnen ook aandacht besteden aan andere circulerende soortgelijke moleculen.

Het DNA van kwaadaardige structuren onderscheidt zich van andere door de aanwezigheid van mutaties. Wetenschappers gebruikten Acinetobacter baylyi en veranderden het op zo'n manier dat het in zijn eigen genoomsecties van het DNA van iemand anders inbedde, dat de KRAS-mutatie bevat. Dit gaat over een van de meest bekende oncogenen. Het is met een mutatie in KRAS dat de meeste soorten kwaadaardige processen beginnen, waaronder darmkanker. Het gebruik van modificaties maakte het mogelijk ervoor te zorgen dat de bacteriën in hun genoom alleen DNA met mutant KRAS inbedden, en niet in aanraking kwamen met DNA met normaal KRAS.

Tijdens de incorporatie van mutant DNA in de bacterie wordt het gen voor resistentie tegen het antibacteriële medicijn Kanamycin geactiveerd. Voor de diagnose is het voldoende om microben uit de fecale massa op een voedingsbodem met antibioticum te zaaien. Als er geen groei en vermenigvuldiging van microben is, betekent dit dat de resistentie die ze niet hebben geactiveerd, dat wil zeggen dat het mutante oncogen daarin afwezig is. Als er groei heeft plaatsgevonden, betekent dit dat er cellen met gemuteerd KRAS in de darm aanwezig waren.

Specialisten analyseerden de werking van "diagnostische" bacteriën in knaagdierorganismen. In alle gevallen identificeerden de microben correct het begin van het kwaadaardige proces. Dankzij deze methode is het mogelijk om tumoren in een vroeg stadium van hun ontwikkeling op te sporen, vooral als er een aanleg is voor oncopathologieën. Een dergelijke diagnose zal bijvoorbeeld nuttig zijn als een persoon al goedaardige polyposis-gezwellen heeft die kwaadaardig kunnen worden. Er is echter één nadeel: niet alle organen kunnen het doelwit zijn van gemodificeerde microben.

Meer informatie is beschikbaar op Science.org