Közel fél évszázadon, az 1890-es évek elejétől kezdve, William B. Coley a New York-i Memorial Kórházban több ezer, nem működőképes késői stádiumú rákos betegének sztreptokokkusz organizmusokat injektált. Működött. A legtöbb esetben az eljárás csökkentette a daganataikat, és egy beteg még 26 évig élt, mielőtt szívrohamban meghalt. De még sokan meghaltak bakteriális fertőzésben.
Azóta folyamatos kutatás folyik a rákos bakteriális terápiákról. A MIT és a San Diego-i kaliforniai egyetem kutatói azonban új alkalmazást találtak a baktériumok számára - a rák felfedezésére, nem pedig kezelésére.
A csapat tanulmánya, amelyet a Science Translator Medicine májusban tett közzé, elmagyarázza, hogyan módosítják genetikailag az E. coli baktériumok törzsét, a Nissle 1917-et, hogy amikor a májban daganatok találkoznak, egy lumineszcens enzimet szabadít fel, amely megjelenik a vizeletmintákban.
"Ezeket a probiotikumokat kifejezetten úgy programoztuk, hogy előállítsunk egy molekulát, amely megváltoztatja a vizelet színét, jelezve a rák jelenlétét" - mondja Tal Danino, az egyik vezető szerző a papíron.
A Bhatia laboratóriumban kifejlesztett, programozható probiotikus baktériumok felhasználásával mikropatterált alaplap. A kék vonalak baktériumokból készült pontokból állnak. (Tal Danino és Vik Muniz) A Nissle 1917-et - ugyanazt a probiotikumot, amelyet gyakran a joghurtban használnak, az emésztőrendszer mozgásának megőrzése érdekében - a természetben előforduló lacZ nevű enzim előállítására készítették, amikor a májban daganatok vannak. Laboratóriumi egereket injektáltak egy galaktózból és luciferinből, a szentjánosbogarak által termelt lumineszcens proteinből álló molekulával is. A Luciferin nem izzik, amikor a cukorhoz kötődik, de amikor rák van jelen, a lacZ találkozik a molekulákkal és hasítja a galaktózt a luciferinből. A luciferin ezután világít, és kilép a testből a vizelettel.
Más rákdiagnosztika vizeletvizsgálatokat használt, főleg húgyhólyag- és prosztatarák esetén, de ezek nem elterjedtek, mert alacsony érzékenységük lehet - hiányoznak néhány rák.
"A leggyakrabban használt lumineszcencia-alapú jel volt, amelyet egyszerű luciferáz-vizsgálattal tesztelhetünk - képzeljünk el itt egy laboratóriumi tesztet - vagy egyszerűsíthetjük vizuálisan" - mondja Sangeeta Bhatia, a papír egyik vezető szerzője. valamint az MIT egészségtudományi, villamosmérnöki és informatikai professzora.
"Nagyon nagy klinikai igény van a májáttétek korai stádiumában történő kimutatására, mivel számos módszer létezik ezek kezelésére a korai stádiumban" - mondja. A túlélési arány szignifikánsan magasabb, ha a rákot korán elkapják. Úgy döntöttek, hogy az orális adagolás a legjobban működik, mivel a máj portális vénája a baktériumokat egyenesen az emésztőrendszerből a májba szállítja. A Nissle elég gyakori, hogy folyékony formában meg tudták rendelni az Amazon-on.
A máj fontos szerepet játszik a rákdetektálásban, mivel sok fő rák, mint például az emlő és a vastagbél, metasztázisosodik. Ez egy kritikus mutató, de bonyolult is, mivel nehéz lehet jó képeket kinézni róla hagyományos detektálási módszerekkel, például CT-szkenneléssel vagy MRI-vel.
"Ez azért is fontos, mert a baktériumok természetesen a májba szállítják, így képesek kolonizálni ezeket az áttéteket" - mondja Bhatia. A jelentés szerint: „A májban elterjedt vastagbélrákos egerekben a probiotikus baktériumok a metasztatikus daganatok közel 90% -át kolonizálták.”
Bhatia és csapattársai kezdetben arra törekedtek, hogy a baktériumokat rákkezelésként használják, de a módszereket váltották a diagnosztikai technika kidolgozására. Miközben továbbra is a baktériumterápián gondolkodnak, finomítják ezt a tesztet.
„Arra készülünk, hogy megértsük ezeket a probiotikumokat a bélből a májba irányuló kereskedelemben, és meghatározzuk, hogy milyen egyéb típusú rákok alkalmazhatók ezzel a módszerrel” - mondja Bhatia.
