Diagnose i urin Kunstige bakterier oppdager kreft

Forskere utvikler bakterier for å identifisere biomarkører av sykdom
Bakterier kan bidra til å diagnostisere kreft og andre sykdommer i fremtiden. Fordi forskere lyktes i den kunstige produksjonen av bakterier som kan oppdage typiske biomarkører av sykdommer som diabetes. Om "Bactosensoren" rapporterer forskerne i tidsskriftet "Science Translational Medicine".

Bakterier oppdager biomarkører av sykdommer
Et fransk forskergruppe integrert genetisk modifiserte Escherichia coli-bakterier i et teknisk system slik at signaler kan identifiseres som kan leses av diagnostisk utstyr. For dette har bakteriene vært innebygd i hydrogelperler, som forskerne rapporterer til Alexis Courbet fra Sys2Diag-nettverket til den franske forskningsorganisasjonen CNRS og selskapet Alcediag.

Kunstige bakterier gjenkjenner kreft. (Bilde: Klaus Eppele / fotolia)

Bakteriene fungerte veldig bra hos diabetespatienter med forhøyede glukoseinnhold i urinprøven. Så utløste de en fargeendring av prøven, som skyldtes et rødt fluorescerende protein. Bactosensorene er ifølge forskerne like pålitelige som konvensjonelle teststrimler. Tilnærmingen kan også være nyttig for å identifisere typiske biomarkører av andre sykdommer. Men for øyeblikket er prosessens varighet ufordelaktig i forhold til andre diagnostiske prosedyrer, fordi det tar 18 timer til et signal er målbart, skriv Courbet og hans lag.

"Biosensorer er et stort forskningsfelt hvor mye penger er investert," rapporterer Torsten Waldminghaus fra senteret for syntetisk mikrobiologi ved universitetet i Marburg i et intervju med nyhetsbyrået "dpa". Resultatene fra den franske forskergruppen kan sees som en test av metoden. "Det er ikke imponerende imponerende i forhold til konvensjonelle metoder." Ifølge Waldminghaus er en avgjørende fordel ved biosensorer at de er svært sensitive. Dette er vanskelig å konstruere mens produksjonen av bakteriene er enkel. "De multipliserer seg selv." Dette reduserer kostnadene og tillater store operasjoner, som påvisning av eksplosiver på minefeltene.

Urinprøven er tilstrekkelig bakterier til å oppdage kreft
Amerikanske forskere ledet av Tal Danino fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Cambridge lyktes å produsere kunstige bakterier for å oppdage levermetastaser ved hjelp av en urinprøve. Metastaser i leveren, som skyldes svulster i andre organer, har en god prognose, forutsatt at de oppdages tidlig. Dessverre, i praksis, blir de ofte diagnostisert sent fordi bildebehandling diagnostiske metoder ofte gjør det mulig å oppdage metastaser bare i et avansert stadium.

Det er tiltak, for eksempel lokal kirurgi eller lokal ablation, som leger kan utføre dersom spredning av sykdommen er begrenset til leveren. Fordi leveren er i stand til å regenerere, er disse tiltakene tålelige. Nye data viser at disse pasientene har en høyere overlevelsesrate, og derfor er det spesielt behov for å diagnostisere metastaser i leveren så tidlig som mulig, forklarer Sangeeta Bhatia of MIT. Hvis metastasen er veldig stor, kan det hende at en operasjon ikke er mulig eller nyttig.

Probiotiske bakterier kan identifisere svulster
MIT-forskerne benyttet også en E. coli-stamme som kildebakterie. De valgte probiotisk E. coli Nissle 1917. Dette var genetisk konstruert for å produsere enzymet beta-galaktosidase, som kløvde et tilsatt stoff til lysemitterende molekyler. Disse ble lett oppdaget i urinprøver. I tillegg visste forskerne at noen typer bakterier foretrekker å formere seg i krefttumorer, da de gir mat og beskyttelse mot immunsystemet.

I eksperimenter med mus som spiste kunstig modifiserte E. coli-bakterier med maten, ble det funnet at bakteriene passerte gjennom tarmveggen og koloniserte eksisterende svulster i leveren. Andre organer eller sunt levervev forblir imidlertid fri for de endrede probiotika. I leveren metastaser, frigjorde bakteriene deretter enzymet som spaltet det injiserte stoffet. Som forventet ble et lysemitterende molekyl dannet som kunne detekteres i urinprøven ved rød farging.

Som forskerne rapporterer, ville bakteriene også vært funnet å være svært pålitelige ved ytterligere testing for metastaser fra svulster i tarm, lunge, eggstokkene eller bukspyttkjertelen. Ingen alvorlige bivirkninger av E. coli-infeksjon ble observert i året etter bakteriell bruk i musene. (Ag)