علماء يخططون لاستخدام البكتيريا لتشخيص السرطان

ستتمكن البكتيريا المعدلة الخاصة من التقاط الحمض النووي المتحور في تجويف الأمعاء البشرية، مما سيساعد بشكل أكبر في التشخيص المبكر للسرطان.

من المعروف أن أي مرض يكون علاجه أفضل وأسهل إذا شُخِّص في الوقت المناسب. ويُعَدُّ الكشف المبكر عن أمراض الأورام المهمة الأساسية للأطباء المتخصصين، إذ تشير الإحصائيات إلى أن الأورام الخبيثة تُكتَشَف في معظم الحالات في مراحل متأخرة من تطورها، عندما تبدأ بإظهار علامات سريرية واضحة.

عند الاشتباه في وجود ورم خبيث، يُجرى فحص للمؤشرات الورمية - وهي بروتينات/مستضدات خاصة تُكوّن في الدم. تُعدّ هذه المؤشرات نموذجية لأنواع معينة من الأورام الخبيثة، وتظهر مع ازدياد عدد الخلايا السرطانية. مع ذلك، لا يُعدّ الكشف عن المؤشرات الورمية الطريقة الأكثر دقة للتشخيص، لأنه حتى في الحالات الطبيعية، تُفرز الخلايا هذه البروتينات والببتيدات بكميات صغيرة، مما يؤدي وظائف متنوعة في الجسم. قد تُصبح طريقة الكشف عن الحمض النووي من الخلايا غير النمطية أكثر إفادة، إذ يُمكن اكتشافها في وقت أبكر بكثير. لا تزال هذه الطريقة قيد التطوير، ويمكن البحث عن الحمض النووي ليس فقط في مجرى الدم، بل أيضًا في البول والأمعاء.

اقترح متخصصون من جامعتي كاليفورنيا وأديلايد الكشف عن الحمض النووي الخبيث باستخدام البكتيريا. تتمتع العديد من الميكروبات بالقدرة على التقاط الحمض النووي ودمجه في جينومها الخاص. تلتقط هذه الميكروبات الحمض النووي الميكروبي بشكل رئيسي، ولكنها تستطيع أيضًا التركيز على جزيئات أخرى مماثلة منتشرة.

يتميز الحمض النووي للهياكل الخبيثة عن غيره بوجود طفرات. استخدم العلماء بكتيريا Acinetobacter baylyi، وعدّلوها بطريقة تجعلها تدمج في جينومها أجزاءً من الحمض النووي لشخص آخر، والذي يحتوي على طفرة KRAS. يُعد هذا أحد أشهر الجينات المسرطنة. تبدأ معظم أنواع الأورام الخبيثة، بما في ذلك سرطان القولون، بطفرة في KRAS. مكّن استخدام التعديلات من ضمان دمج البكتيريا في جينومها الحمض النووي فقط مع KRAS الطافر، وعدم ملامسة الحمض النووي مع KRAS الطبيعي.

أثناء دمج الحمض النووي المتحور في البكتيريا، يُنشَّط جين مقاومة دواء كاناميسين المضاد للبكتيريا. للتشخيص، يكفي زرع ميكروبات من كتل برازية على وسط غذائي يحتوي على مضاد حيوي. إذا لم يحدث نمو أو تكاثر للميكروبات، فهذا يعني عدم تنشيط مقاومتها، أي غياب الجين الورمي المتحور فيها. أما إذا حدث نمو، فهذا يعني وجود خلايا مصابة بجين KRAS المتحور في الأمعاء.

قام المتخصصون بتحليل تأثير البكتيريا "التشخيصية" في القوارض. في جميع الحالات، حددت الميكروبات بداية العملية الخبيثة بدقة. بفضل هذه الطريقة، يُمكن اكتشاف الأورام في مرحلة مبكرة من تطورها، خاصةً إذا كان هناك استعداد للإصابة بالأورام. على سبيل المثال، يكون هذا التشخيص مفيدًا إذا كان الشخص مصابًا بالفعل بأورام بوليبية حميدة قابلة للتحول إلى أورام خبيثة. ومع ذلك، هناك عيب واحد: لا يمكن استهداف جميع الأعضاء بالميكروبات المعدلة.

المزيد من المعلومات متاحة على science.org