Araştırmacılar, tümör DNA'sını tespit edebilen bakteri mühendisliği yapıyor

Araştırmacılar, tümör DNA'sını tespit edebilen bakteri mühendisliği yapıyor

Zaman Damgası: 12 Ağustos 2023 6:52 AM
Kaynak Düğüm: 2820250
12 Ağu 2023 (Nanowerk Haberleri) Teknolojik olarak gelişmiş biyolojik sensörlerde yeni bir sayfa açarak, California San Diego Üniversitesi'nden bilim insanları ve Avustralya'daki meslektaşları, canlı bir organizmada tümör DNA'sının varlığını tespit edebilen bakteriler tasarladılar. Farelerin kolonlarındaki kanseri tespit eden buluşları, çeşitli enfeksiyonları, kanserleri ve diğer hastalıkları tanımlayabilen yeni biyosensörlerin yolunu açabilir. İlerleme dergide anlatılıyor Bilim (“Tasarlanmış bakteriler tümör DNA'sını tespit ediyor”). Bakteriler daha önce çeşitli teşhis ve tedavi işlevlerini yerine getirmek üzere tasarlanmıştı ancak hücrelerin dışındaki belirli DNA dizilerini ve mutasyonları tanımlama yeteneğinden yoksundu. Yeni "Hedefli CRISPR ayrımcılığına tabi Yatay gen transferi için Hücresel Tahlil" veya "CATCH" tam da bunu yapmak için tasarlandı. UC San Diego Biyoloji Bilimleri Okulu'nda profesör olan bilimsel ekip lideri Jeff Hasty, "Dört yıl önce bu projeye başladığımızda, bakterileri memeli DNA'sı için sensör olarak kullanmanın mümkün olup olmadığından bile emin değildik" dedi. Jacobs Mühendislik Okulu. "Mide-bağırsak kanserlerinin ve kanser öncesi lezyonların tespiti, bu buluşun uygulanması için cazip bir klinik fırsattır." Tümörlerin DNA'larını kendilerini çevreleyen ortamlara dağıttıkları veya döktükleri bilinmektedir. Pek çok teknoloji, saflaştırılmış DNA'yı laboratuvarda analiz edebilir ancak bunlar, DNA'nın salındığı yeri tespit edemez. CATCH stratejisi kapsamında araştırmacılar, serbest yüzen DNA dizilerini genomik düzeyde test etmek ve bu örnekleri önceden belirlenmiş kanser dizileriyle karşılaştırmak için CRISPR teknolojisini kullanarak bakteriler tasarladılar.

[Gömülü içerik]

CATCH teknolojisi, hücre içermeyen DNA'yı tespit etmek ve ayırt etmek için hücreleri tasarlar. Bu, klinik (kanser ve enfeksiyon) ve ticari (ekoloji, endüstriyel (uygulamalar; nerede ve ne zaman olursa olsun) açısından değerli olabilir, DNA'nın tespiti değerlidir. Araştırmanın ilk yazarlarından ve UC San Diego Sentetik Biyoloji Enstitüsü'nden bir bilim adamı olan Rob Cooper, "Birçok bakteri, doğal yeterlilik olarak bilinen bir beceri olan, çevrelerinden DNA alabilir" dedi. Hasty, Cooper ve Avustralyalı doktor Dan Worthley, Amerika Birleşik Devletleri'nde kansere bağlı ölümlerin üçüncü önde gelen nedeni olan bakteri ve kolorektal kanserle ilgili olarak doğal yeterlilik fikri üzerinde işbirliği yaptı. Kolorektal tümörlerden salınan DNA'yı tespit etmek için bağırsağın içine yerleştirilebilecek yeni biyosensörler olarak, kolonda zaten yaygın olan bakteri mühendisliği olasılığını formüle etmeye başladılar. Odaklandılar Acinetobacter baylyiCooper'ın hem DNA'yı almak hem de onu analiz etmek için CRISPR kullanmak için gerekli unsurları tanımladığı bir bakteri. Gastroenterolog ve kanser araştırmacısı Worthley, "Hücresiz DNA'nın bir sinyal veya girdi olarak harekete geçirilebileceğini bilerek, hastalığın tespit edildiği yer ve zamanda tümör DNA'sına yanıt verecek bakteriler tasarlamak için yola çıktık" dedi. Brisbane, Avustralya'daki Kolonoskopi Kliniği. Avustralyalı meslektaşları Susan Woods ve Josephine Wright ile birlikte çalışan araştırmacılar tasarladı, inşa etti ve test etti Acinetobacter baylyi Birçok kanserde mutasyona uğramış bir gen olan KRAS'tan DNA'yı tanımlamak için bir sensör olarak. Bakteriyi, mutantı KRAS'ın normal (mutasyona uğramamış) kopyalarından ayırt etmek için tasarlanmış bir CRISPR sistemi ile programladılar. Bu, yalnızca örneğin kanser öncesi poliplerde ve kanserlerde bulunan KRAS'ın mutant formlarını alan bakterilerin, hastalığa sinyal vermek veya hastalığa yanıt vermek için hayatta kalabileceği anlamına gelir. Acinetobacter baylyi bakterisi kolorektal kanser hücrelerinin kümelerini çevreliyor Bir tabakta görüldüğü gibi, Acinetobacter baylyi (yeşil) bakterileri kolorektal kanser hücrelerini çevreliyor. (Resim: Josephine Wright) Yeni araştırma, organizmaların genetik materyali geleneksel ebeveynden yavruya genetik mirastan farklı bir şekilde birbirleri arasında taşımak için kullandıkları bir teknik olan yatay gen aktarımıyla ilgili önceki fikirlere dayanıyor. Bakterilerden bakterilere yatay gen aktarımı yaygın olarak bilinse de, araştırmacılar bu konsepti memeli tümörlerinden ve insan hücrelerinden bakterilere uygulama hedefine ulaştı. "Tümör DNA'sını ele geçiren bakterileri mikroskop altında gördüğümde inanılmazdı. Tümörlü fareler, antibiyotik plakalar üzerinde büyüme yeteneği kazanmış yeşil bakteri kolonileri yetiştirdi" dedi Wright. Araştırmacılar artık bakteri biyosensör stratejilerini, insan kanserlerini ve enfeksiyonlarını tespit etmek ve tedavi etmek için yeni devreler ve farklı bakteri türleriyle uyarlıyorlar. Woods, "Bakteri akışına gömülmüş bir tümör olan kolorektal kanseri önlemek için bakterileri tasarlamak için çok fazla potansiyel var, bu da ilerlemesine yardımcı olabilir veya ilerlemesini engelleyebilir" dedi. Araştırmada yer almayan Columbia Üniversitesi'nden Doçent Siddhartha Mukherjee, gelecekte "hastalığın haplarla değil hücrelerle tedavi edilip önleneceğini" belirtti. Bağırsaktaki DNA'yı tespit edebilen canlı bir bakteri, mide-bağırsak ve diğer birçok kanserin aranması ve yok edilmesinde bir nöbetçi görevi görmek için muazzam bir fırsattır." UC San Diego Moleküler Biyoloji Departmanı, Shu Chien-Gene Lay Biyomühendislik ve Biyomühendislik Departmanı ile bağlantıları olan Hasty, yeni buluşun daha fazla geliştirme ve iyileştirme gerektirmesine rağmen, UC San Diego'daki sentetik biyoloji ekibinin gelişmiş biyosensör stratejisini optimize etmeye devam ettiğini söyledi. Sentetik Biyoloji Enstitüsü. Worthley, "Kimsenin kolorektal kanserden ölmesine gerek kalmayacağı bir gelecek var" diye inanıyor. "Bu çalışmanın biyomühendislere, bilim insanlarına ve gelecekte de bu hedefe ulaşmaya çalışan klinisyenlere faydalı olacağını umuyoruz."

Zaman Damgası:

Den fazla nanowerk