Похожие статьи
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего и их коллеги из Австралии открыли новую главу в области создания технологически совершенных биологических сенсоров, разработав бактерии, способные обнаруживать наличие опухолевой ДНК в живом организме.
Их разработка, обнаружившая рак в толстой кишке мышей, может проложить путь к созданию новых биосенсоров, способных выявлять различные инфекции, рак и другие заболевания.
Об этом прогрессе сообщается в журнале Science. Бактерии ранее разрабатывались для выполнения различных диагностических и терапевтических функций, но не обладали способностью выявлять специфические последовательности ДНК и мутации вне клеток. Новая система «Cellular Assay for Targeted Horizontal Gene Transfer with CRISPR Discrimination» или «CATCH» предназначена именно для этого.
«Когда мы начинали этот проект четыре года назад, мы даже не были уверены, возможно ли вообще использовать бактерии в качестве датчика ДНК млекопитающих, — рассказывает руководитель исследовательской группы Джефф Хасти, профессор Школы биологических наук и Инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Обнаружение раковых и предраковых изменений в пищеварительном тракте является привлекательной клинической возможностью для применения данного изобретения».
Известно, что опухоли рассеивают или выделяют свою ДНК в окружающую среду. Многие технологии позволяют анализировать очищенную ДНК в лаборатории, но не могут обнаружить ДНК там, где она выделяется. В рамках стратегии CATCH исследователи сконструировали бактерии с использованием технологии CRISPR для тестирования свободно распространяющихся последовательностей ДНК на геномном уровне и сравнения этих образцов с заранее определенными последовательностями рака.
Ученые начали формулировать возможность создания бактерий, уже часто встречающихся в толстой кишке, в качестве новых биосенсоров, которые можно было бы использовать внутри кишечника для обнаружения ДНК, выделяемой колоректальными опухолями. В центре их внимания оказалась бактерия Acinetobacter baylyi, в которой Купер выявил элементы, необходимые как для захвата ДНК, так и для ее анализа с помощью CRISPR.
В сотрудничестве с австралийскими коллегами Сьюзан Вудс и Джозефиной Райт исследователи разработали, сконструировали и протестировали Acinetobacter baylyi в качестве сенсора для выявления ДНК гена KRAS, который мутирует во многих раковых опухолях. Они запрограммировали бактерию с помощью системы CRISPR, которая была разработана таким образом, чтобы отличать мутировавшие копии KRAS от нормальных (не мутировавших) копий. Это означает, что только те бактерии, которые приобрели мутировавшие формы KRAS, встречающиеся, например, в предраковых полипах и раковых опухолях, смогут выжить и подать сигнал или отреагировать на болезнь.
В настоящее время исследователи адаптируют свою стратегию создания бактериальных биосенсоров с использованием новых схем и различных видов бактерий для обнаружения и лечения рака и инфекций человека.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
