В продължение на почти половин век, започвайки от 1890-те, Уилям Б. Коули инжектира стрептококови организми в хиляди свои пациенти с неоперабилен рак в късен стадий в болница "Мемориал" в Ню Йорк. Проработи. В повечето случаи процедурата свива туморите им и един пациент е живял още 26 години преди да умре от сърдечен удар. Но, няколко други умираха от бактериална инфекция.
Оттогава се провеждат изследвания на бактериални терапии за рак. Но учени от MIT и Калифорнийския университет, Сан Диего са намерили нова употреба за бактериите - за откриване на рак, вместо да го лекуват.
Изследването на екипа, публикувано в списание Science Translational Medicine през май, обяснява как те генетично променят щам на бактерията E.coli, Nissle 1917, така че когато се натъкне на тумори в черния дроб, той отделя луминисцентни ензими, които се появяват в пробите от урина.
"Специално разработихме тези пробиотици, за да направим молекула, която да промени цвета на урината ви, за да покаже наличието на рак", казва Тал Данино, един от водещите автори на хартията.
Микропакет с дънна платка, използващ програмируеми пробиотични бактерии, разработени в лабораторията в Батиа. Сините линии са съставени от точки, направени от бактерии. (Тал Данино и Вик Муниз) Те са проектирали Nissle 1917 - същият пробиотик, който често е в киселото мляко, за да поддържат храносмилателния ви тракт да се движи - за да произвежда естествено срещащ се ензим, наречен lacZ, когато има тумори в черния дроб. Те също са инжектирали лабораторни мишки с молекула, направена от галактоза и луциферин, луминисцентният протеин, който произвеждат светулки. Луциферин не свети, когато е свързан със захарта, но когато има рак, lacZ се среща с молекулите и разделя галактозата от луциферина. След това луциферинът свети и излиза от тялото с урина.
Други диагностици на рак използват тестове за урина, особено при рак на пикочния мехур и простатата, но те не са широко разпространени, тъй като могат да имат ниска чувствителност - пропускат някои видове рак.
„Сигналът, който използвахме най-често, е на базата на луминесценция, който може да бъде тестван с обикновен луциферазна проба - представете си лабораторен тест тук - или би могъл да бъде опростен да бъде визуален“, казва Sangeeta Bhatia, един от старшите автори на статията и професор по здравни науки, електротехника и компютърни науки в MIT.
„Има голяма клинична необходимост от откриване на чернодробни метастази в ранните етапи, тъй като има много методи за лечение на тези в ранните етапи“, казва тя. Процентът на оцеляване е значително по-висок, когато ракът е хванат рано. Те решиха, че оралното приложение ще работи най-добре, тъй като чернодробната портална вена транспортира бактериите направо от храносмилателния тракт към черния дроб. Nissle е достатъчно често срещан, че те са успели да го поръчат в течна форма в Amazon.
Черният дроб играе важна роля в откриването на рак, тъй като много големи ракови заболявания, като гърдата и колоректалния, метастазират там. Това е решаващ индикатор, но също така е труден, тъй като може да бъде трудно да се получат добри изображения от него, като се използват традиционни методи за откриване, като CT сканиране или ЯМР.
„Също така е важно, тъй като бактериите трафикуват към черния дроб по естествен начин, за да могат да колонизират тези метастази“, казва Бхатия. Според доклада „В тестове на мишки с рак на дебелото черво, който се е разпространил в черния дроб, пробиотичните бактерии колонизират близо 90 процента от метастатичните тумори.“
Първоначално Бхатия и нейните съотборници искаха да използват бактериите като лечение на рак, но преминаха режимите, за да работят върху диагностичната техника. Докато те продължават да мислят за терапия с бактерии, те усъвършенстват този тест.
„Ние работим върху разбирането на трафика на тези пробиотици от червата в черния дроб и определяме какви други видове рак могат да се използват с този подход“, казва Бхатия.
