“訓(xùn)練有素”的細菌有一天可以在我們體內(nèi)尋找癌癥

無論何處癌癥可能潛伏在人體的腸道中，工程微生物有一天可以檢測到它。

這是一個國際研究小組的希望，他們已經(jīng)展示了一種細菌如何通過一些說明，在這種疾病的細胞和動物模型中形成時暴露腸癌。

雖然方法距離臨床試驗還有幾年的時間，需要更多的研究來測試其有效性和安全性，使用改良微生物作為診斷工具的想法并不像你想象的那么離譜。

我們的胃腸道內(nèi)襯著細菌，科學(xué)家們一直在努力利用特定菌株的天然能力，使它們作為益生菌傳感器工作。這些“生物傳感器”已經(jīng)顯示出前景監(jiān)測腸道健康和檢測腸道出血,感染和肝腫瘤– 至少在小鼠和豬中。

在這項新研究中，由加州大學(xué)圣地亞哥分校的生物學(xué)家羅伯特·庫珀（Robert Cooper）領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組設(shè)計了細菌，以檢測實驗室培養(yǎng)的結(jié)直腸癌細胞和攜帶結(jié)直腸腫瘤的小鼠脫落的DNA片段。

“這項研究展示了如何設(shè)計細菌來檢測特定的DNA序列，以診斷難以到達的地方的疾病，”說澳大利亞阿德萊德大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)科學(xué)家和研究作者Susan Woods。

研究人員收編貝利不動桿菌,一種細菌竊賊，以其從環(huán)境中舀取DNA的能力而聞名。

通常A.貝利使用這種覓食能力（稱為天生的能力），將DNA塊整合到其自身的基因組中，這可能為方便的蛋白質(zhì)提供新的遺傳配方。

研究人員裝備A.貝利并指示尋找結(jié)直腸癌中常見的特定突變攜帶序列。他們發(fā)現(xiàn)A.貝利可以區(qū)分致癌突變和從細胞中排出的自由浮動DNA中無害遺傳錯誤之間的單堿基差異。

如下圖所示，可編程系統(tǒng)的設(shè)計使得如果A.貝利發(fā)現(xiàn)任何腫瘤DNA，將物質(zhì)整合到其自身的基因組中都會打開抗生素抗性基因。激活它后，A.貝利從宿主糞便中提取的可以在含有抗生素的瓊脂平板上生長 - 這是癌細胞已被檢測到的信號。

“這表明我們的生物傳感系統(tǒng)可用于在復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中捕獲結(jié)直腸癌DNA，說樹林。

目前，生物傳感器旨在檢測某些KRAS突變，見于約40%的結(jié)直腸癌，以及三分之一的肺癌和大多數(shù)胰腺癌。

在它可能用于人類之前，研究人員需要證明A.貝利可以安全地口服，并且可以可靠地檢測糞便樣本中的癌細胞。

系統(tǒng)的靈敏度 – 自由浮動的腫瘤DNA水平A.貝利可以持續(xù)檢測 – 將確定它在臨床中的有用程度，以及它是否可以早期發(fā)現(xiàn)腸癌正如研究人員所希望的那樣.

研究人員還需要調(diào)查如何A.貝利生物傳感器與其他更具侵入性的方法相比檢測癌性病變，例如結(jié)腸鏡檢查，它直接對看起來可疑的細胞進行采樣。

腸癌的發(fā)病率為在50歲以下的人群中上升，盡管癌癥篩查計劃通常不承保年輕人。

該研究已發(fā)表在科學(xué).

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