Téměř půl století, počínaje 90. lety, William B. Coley vstřikoval streptokokové organismy do tisíců svých pacientů s nefunkční rakovinou v pozdním stádiu v Memorial Hospital v New Yorku. Fungovalo to. Ve většině případů tento postup zmírnil jejich nádory a jeden pacient žil ještě 26 let, než zemřel na infarkt. Ale několik dalších zemřelo na bakteriální infekce.
Od té doby probíhá výzkum bakteriálních terapií rakoviny. Vědci z MIT a University of California v San Diegu však našli nové využití bakterií - k detekci rakoviny, spíše než k léčbě.
Týmová studie zveřejněná v časopise Science Translational Medicine v květnu, vysvětluje, jak geneticky mění kmen bakterií E. coli, Nissle 1917, takže když narazí na nádory v játrech, uvolní luminiscenční enzym, který se objeví ve vzorcích moči.
„Tyto probiotika jsme speciálně naprogramovali tak, aby vytvořili molekulu, která by změnila barvu vaší moči, aby ukazovala na přítomnost rakoviny, “ říká Tal Danino, jeden z hlavních autorů článku.
V laboratoři Bhatia byla vyvinuta základní deska mikropatternovaná pomocí programovatelných probiotických bakterií. Modré čáry se skládají z teček z bakterií. (Tal Danino a Vik Muniz) Vyvinuli Nissle 1917 - stejné probiotikum, které je často v jogurtu, aby udržovalo váš trávicí trakt v pohybu - aby vytvořily přirozeně se vyskytující enzym zvaný lacZ, když jsou v játrech přítomny nádory. Také injektovali laboratorní myši molekulu vyrobenou z galaktózy a luciferinu, luminiscenčního proteinu, který produkují světlušky. Luciferin nesvítí, když je vázán na cukr, ale když je přítomna rakovina, lacZ narazí na molekuly a rozdělí galaktosu z luciferinu. Luciferin pak září a opouští tělo močí.
Jiná diagnostika rakoviny použila močové testy, zejména u rakoviny močového měchýře a prostaty, ale nejsou rozšířená, protože mohou mít nízkou citlivost - chybí jim některé rakoviny.
"Signál, který jsme nejčastěji používali, byl signál založený na luminiscenci, který mohl být testován jednoduchým testem luciferázy - představte si zde laboratorní test - nebo by mohl být zjednodušen tak, aby byl vizuální, " říká Sangeeta Bhatia, jeden z hlavních autorů na papíře a profesorem zdravotnických věd, elektrotechniky a informatiky na MIT.
„Existuje velká klinická potřeba detekce metastáz v játrech v raných stádiích, protože existuje mnoho metod jejich léčby v raných stádiích, “ říká. Míra přežití je výrazně vyšší, když je rakovina ulovena brzy. Rozhodli se, že orální podání bude fungovat nejlépe, protože jaterní portální žíla transportuje bakterie přímo z trávicího traktu do jater. Nissle je natolik běžná, že si ji mohli na Amazonu objednat v tekuté formě.
Játra hrají důležitou roli v detekci rakoviny, protože mnoho velkých rakovin, jako je prsa a kolorektální karcinom, tam metastázuje. Je to rozhodující ukazatel, ale je také složitý, protože může být obtížné získat dobré obrázky pomocí tradičních detekčních metod, jako jsou CT skenování nebo MRI.
"Je také důležité, protože bakterie přenášejí do jater přirozeně, aby mohly tyto metastázy kolonizovat, " říká Bhatia. Podle zprávy „V testech u myší s rakovinou tlustého střeva, které se rozšířily do jater, probiotické bakterie kolonizovaly téměř 90 procent metastatických nádorů.“
Bhatia a její spoluhráči zpočátku hledali použití bakterií jako léčby rakoviny, ale přepnuli režimy, aby pracovali na diagnostické technice. Zatímco stále přemýšlejí o bakteriální terapii, tento test zdokonalují.
"Pracujeme na porozumění obchodování s těmito probiotiky ze střeva do jater a na určení, jaké další typy rakoviny lze s tímto přístupem použít, " říká Bhatia.
