Lähes puoli vuosisataa, 1890-luvulta alkaen, William B. Coley pisti streptokokkijärjestöjä tuhansille potilaille, joilla oli toimimaton myöhäisvaiheen syöpä Memorial Hospitalissa New Yorkissa. Se toimi. Useimmissa tapauksissa toimenpide vähensi kasvaimiaan, ja yksi potilas asui vielä 26 vuotta ennen kuolemaa sydänkohtaukseen. Mutta monet muut kuolivat bakteeri-infektioon.
Sittemmin syöpäbakteeriterapioita on tutkittu jatkuvasti. Mutta MIT: n ja San Diegon Kalifornian yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden käytön bakteereille - syövän havaitsemiseksi sen hoitamisen sijaan.
Ryhmän tutkimus julkaistiin Science Translational Medicine -lehdessä toukokuussa, selittää, miten ne muuttavat geneettisesti E. coli -bakteerikantaa, Nissle 1917, niin että kun se kohtaa maksan kasvaimia, se vapauttaa luminesoivan entsyymin, joka näkyy virtsaanäytteissä.
"Ohjelmoimme nämä probiootit erityisesti molekyylin valmistamiseksi, joka muuttaisi virtsaasi väriä osoittaen syövän esiintymistä", kertoo Tal Danino, yksi paperin johtavista kirjoittajista.
Bhatia-laboratoriossa kehitetty ohjelmoitavia probioottibakteereita käyttävä emolevy. Siniset viivat koostuvat pisteistä, jotka on valmistettu bakteereista. (Tal Danino ja Vik Muniz) He suunnittelivat Nissle 1917: n - saman probiootin, jota on usein jogurtissa pitääksesi ruuansulatuksesi liikkeellä - tuottamaan luonnossa esiintyvän entsyymin, nimeltään lacZ, kun maksassa on kasvaimia. He injektoivat myös laboratoriohiiriä molekyylillä, joka oli valmistettu galaktoosista ja lusiferiinista, joka on tulipalojen tuottama luminoiva proteiini. Luciferiini ei hehku, kun se on sitoutunut sokeriin, mutta kun syöpää on läsnä, lacZ kohtaa molekyylit ja halkaisee galaktoosin lusiferiinista. Tämän jälkeen lusiferiini hehkuu ja poistuu kehosta virtsaan.
Muissa syöpädiagnostiikoissa on käytetty virtsakokeita, etenkin virtsarakon ja eturauhassyövän kanssa, mutta ne eivät ole laajalle levinneitä, koska niiden herkkyys voi olla alhainen - he unohtavat joitakin syöpiä.
"Useimmin käyttämämme signaali oli luminesenssipohjainen, joka voitiin testata yksinkertaisella lusiferaasimäärityksellä - kuvitella tässä laboratoriotesti - tai jota voidaan yksinkertaistaa visuaaliseksi", sanoo Sangeeta Bhatia, yksi paperin vanhempien kirjoittajien joukosta. ja terveys-, sähkötekniikan ja tietotekniikan professori MIT: llä.
"Maksan etäpesäkkeiden havaitseminen varhaisessa vaiheessa on suuri kliininen tarve, koska näiden hoitamiseksi varhaisessa vaiheessa on monia menetelmiä", hän sanoo. Selviytymisaste on huomattavasti korkeampi, kun syöpä tarttuu varhain. He päättivät, että suun kautta tapahtuva anto toimisi parhaiten, koska maksaportaalilaskimo kuljettaa bakteerit suoraan ruuansulatuksesta maksaan. Nissle on tarpeeksi yleinen, että he pystyivät tilaamaan sen nestemäisessä muodossa Amazonista.
Maksalla on tärkeä rooli syövän havaitsemisessa, koska monet tärkeimmät syövät, kuten rinta- ja peräsuolen syövät, leviävät siihen. Se on tärkeä indikaattori, mutta se on myös hankala, koska hyvien kuvien saaminen siitä voi olla vaikeaa perinteisillä havaitsemismenetelmillä, kuten CT-skannauksilla tai MRI-tekniikoilla.
"Se on myös tärkeää, koska bakteerit kulkevat luonnollisesti maksaan, jotta ne voivat siirtää nämä etäpesäkkeet", Bhatia sanoo. Raportin mukaan "Kokeissa hiirillä, joilla oli maksan leviänyt paksusuolen syöpä, probioottiset bakteerit kolonisoivat lähes 90 prosenttia metastaattisista kasvaimista."
Bhatia ja hänen joukkuetoverinsa yrittivät alun perin käyttää bakteereja syöpähoitona, mutta he vaihtoivat tilat diagnostiikkatekniikan parissa. Vaikka he ajattelevat edelleen bakteerihoitoa, he parantavat tätä testiä.
"Pyrimme ymmärtämään näiden probioottien salakuljetusta suolistosta maksaan ja määrittämään, mitä muita syöpätyyppejä voidaan käyttää tässä lähestymistavassa", Bhatia sanoo.
