越早发现癌症,治疗就越有可能彻底根除它。这就是为什么研究人员一直在寻找更好的方法来早期发现肿瘤。根据周四发表在《科学》杂志上的一篇新论文,现在又多了一个工具:基因工程细菌。
这可能不是最令人安慰的一串词,但它可能会改变游戏规则。这种新工具被称为CATCH(“靶向crispr识别水平基因转移的细胞测定”的缩写),可能会改变识别与肠癌相关的DNA序列和突变的游戏规则。
“当我们四年前开始这个项目时,我们甚至不确定使用细菌作为哺乳动物DNA的传感器是否可能,”领导这项新研究的加州大学圣地亚哥分校的研究员杰夫·哈斯蒂在一份声明中说。“胃肠道癌症和癌前病变的检测是应用这项发明的一个有吸引力的临床机会。”
CATCH不像一个简单的检测器那样标记癌症的存在。它利用了肿瘤将自己的DNA释放到周围环境中的事实。如果有可能检测到这些自由漂浮的DNA,那就可以作为一个代理信号来提醒我们肿瘤的存在。
很多种类的细菌都能从周围环境中吸收DNA。CATCH基本上是一种利用专门设计的细菌寻找并吸收癌变DNA的方法,就像肿瘤的活体生物传感器一样。哈斯蒂和他的团队特别感兴趣的是,看看CATCH是否能在检测结直肠癌方面发挥作用,结直肠癌是美国癌症相关死亡的第三大原因。
研究小组决定使用的细菌是baylyacinetobacter,他们认为这种细菌可以满足细菌物种的需求,这种细菌可以吸收外部DNA,并与CRISPR进行修补,以分析其内容。
约瑟芬莱特
该团队开发并测试了他们的新CATCH系统,该系统使用了一种工程版本的贝氏不动杆菌,可以寻找KRAS,一种在许多不同类型的癌症中发生突变的基因。该物种被设计为只拾取在癌前息肉和肿瘤中常见的KRAS突变形式。然后,他们在患有结肠直肠癌的老鼠身上测试了CATCH,发现经过改造的贝氏不动杆菌作为一种有效的生物传感器,可以检测肿瘤的存在。
这项工作的下一步将不仅仅是用细菌来检测癌症,而是改造细菌来治疗癌症。该研究的合著者、澳大利亚阿德莱德大学的苏珊·伍兹在一份声明中说:“通过设计细菌来预防结直肠癌的可能性很大。结直肠癌是一种沉浸在细菌流中的肿瘤,这可能有助于或阻碍其发展。”
要证明这种应用还有很多工作要做,更不用说验证这种细菌作为癌症生物传感器的使用了。但这项新研究为干预肿瘤的新方法打开了大门,而不需要侵入性活组织检查或严厉的化疗和放疗。