Pe măsură ce tehnologia medicală avansează, multe boli ar putea fi detectate, prevenite şi vindecate cu ajutorul celulelor, în loc de pastile. Această ramură a medicinei se numeşte terapie celulară şi este deja utilizată în practica clinică în anumite situaţii, cum ar fi în cazul pacienţilor care primesc transplanturi de microbi fecali („transplant de fecale") atunci când au o infecţie gastrointestinală severă, sau un transplant de măduvă osoasă pentru tratarea cancerului de sânge.
Cu ajutorul biologiei sintetice, cercetătorii pot, de asemenea, proiecta celule noi şi îmbunătăţite care i-ar putea ajuta să gestioneze diverse boli.
Într-un nou studiu publicat joi, 10 august, în prestigioasa revistă Science, cercetătorii descriu cum au modificat bacteriile pentru a detecta cu succes celulele canceroase.
Genele sunt unitatea fundamentală a moştenirii genetice. Aşa moştenim, de exemplu, anumite trăsături de la părinţi, de exemplu, zâmbetul mamei sau culoarea ochilor tatălui.
Transferul de gene (sau moştenirea) este procesul prin care genele sunt transmise de la o celulă la alta. Ele pot fi moştenite prin două căi, respectiv atunci când o celulă îşi replică ADN-ul şi se divide în două celule separate. Aceasta este ceea ce se întâmplă în timpul reproducerii şi modul în care copiii moştenesc ADN-ul de la părinţii lor, proces numit transfer vertical de gene.
De asemenea, genele pot fi, moştenite când ADN-ul este transmis între celule fără legătură între ele, în afara moştenirii de la părinţi la urmaşi, numit transfer orizontal de gene.
Transferul orizontal de gene este destul de frecvent în lumea microbiană. Anumite bacterii pot salva gene din ADN-ul fără celule găsit în mediul lor apropiat.
Acest ADN care pluteşte liber este eliberat atunci când celulele mor. Atunci când bacteriile captează ADN liber de celule, în propriile lor celulele, procesul se numeşte competenţă naturală.
Astfel, bacteriile competente pot preleva probe din mediul lor apropiat şi, în acest fel, pot dobândi gene care le pot oferi un avantaj.
Dacă bacteriile pot prelua ADN, iar cancerul este definit genetic printr-o modificare a ADN-ului său, atunci, teoretic, bacteriile ar putea fi modificate pentru a detecta cancerul.
Oamenii de ştiinţă au început să probeze această teorie, ca dovadă conceptului, în cancerul colorectal, deoarece intestinul nu este doar plin de microbi, ci şi de ADN tumoral circulant, fără celule, atunci când este afectat de cancer.
Potrivit organizaţiei australiene Cancer Council, cancerul colorectal este al patrulea cel mai frecvent diagnosticat tip de cancer în Australia. Conform estimărilor, unul din 19 australieni va fi diagnosticat cu cancer colorectal până la vârsta de 85 de ani, iar în 2020 acest tip de cancer a fost responsabil pentru 5.354 de decese în această ţară.
Echipa de oameni de ştiinţă australieni a anunţat, în cadrul unui studiu internaţional, o descoperire în domeniul depistării cancerului colorectal, reuşită realizată cu ajutorul bacteriilor modificate.
În noul studiu, echipa de la Institutul de sănătate şi cercetare medicală din Australia de Sud (SAHMRI) şi de la universitatea din Adelaide au modificat o bacterie capabilă să detecteze ADN eliberat de celulele cancerului colorectal şi care a suferit mutaţii.
Descoperirea deschide calea către depistarea mai rapidă a acestui tip de cancer.
Echipa a modificat o bacterie numită Acinetobacter baylyi (A. baylyi), cunoscută pentru capacitatea sa de a capta ADN din mediul înconjurător - astfel încât aceasta să detecteze o genă, KRAS, care a suferit mutaţii şi este asociată cancerului colorectal.
Bacteriile au fost apoi testate pentru markeri ADN ai cancerului colorectal. Procesul, denumit „CATCH", s-a dovedit 100% eficient în diferenţierea între modelele cu şi fără cancer intestinal.
„CATCH are potenţialul de a detecta de timpuriu cancerul colorectal, cu scopul de a preveni decesul a mai multor oameni din cauza acestui tip de cancer şi a altor tipuri de cancer", a declarat într-un comunicat Susan Woods, care a condus studiul alături de cercetătorii Dan Worthley şi Josephine Wright.
Potrivit cercetătoarei, studiul demonstrează modul în care bacteriile pot fi proiectate pentru a detecta secvenţe specifice de ADN în vederea diagnosticării bolii în zone greu accesibile.
Diagnosticul s-a dovedit dificil deoarece cancerul colorectal este adesea asimptomatic în stadiile sale incipiente.
Cercetătorii speră că bacteriile modificate ar putea fi ingerate sub formă de medicamente orale care ar emite apoi un semnal către fluxul sanguin în cazul în care este detectat cancerul, permiţând astfel diagnosticarea printr-o simplă analiză de sânge.
„În viitor, vom detecta şi preveni multe afecţiuni, inclusiv cancerul colorectal, cu ajutorul celulelor, nu prin medicamente", a precizat Dan Worthley.
Deşi sunt necesare studii suplimentare înainte de a se trece la studii clinice, cercetătorii sunt încrezători că această ultimă descoperire reprezintă un progres semnificativ în domeniul diagnosticului, pregătind totodată terenul pentru furnizarea la timp şi cu precizie a tratamentelor ţintite.
Echipa de cercetători a creat un videoclip animat pentru a explica această descoperire. Îl puteţi vedea mai jos.
[ot-video][/ot-video]
