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某些肠道细菌与结肠癌有关,但现在它们可能有了救赎的机会。科学家设计了一种"扒手"细菌来检测结肠直肠癌,在小鼠试验中成功率高达 100%。这种细菌被称为"Baylyi不动杆菌"(Acinetobacter Baylyi),它能够从环境中收集 DNA 并将其储存在自己的基因组中,从而可能赋予自己新的性状。
在这项新研究中,研究人员试图利用这种能力来检测癌症。肿瘤往往会将其 DNA 片段脱落到周围环境中。因此,研究小组利用CRISPR基因编辑工具对巴氏杀菌菌器进行了改造,使其能够针对与癌症相关的KRAS基因中的一种特殊突变。如果出现这种突变,细菌就会将该基因纳入自己的基因组,从而触发一个特定的信号,医生就能检测出患者是否患有癌症。
在实践中,细菌会被释放到人体的一部分,如结肠。如果细菌遇到与癌症相关的基因突变,它们就会吸收这种 DNA,从而抵抗抗生素。随后,从粪便样本中提取细菌,并将其放入铺有抗生素的实验室培养皿中。如果细菌未能在实验皿中定植,就说明它们的基因组没有变化,因此没有癌症存在。但是,如果细菌生长,则表明存在癌症或癌前息肉。
图示工程细菌如何充当大肠癌传感器
研究人员将这项技术称为"靶向 CRISPR 识别水平基因转移细胞检测技术"(CATCH)。在对小鼠的测试中,该系统检测结直肠癌存在与否的准确率达到了 100%。
这项研究的共同第一作者约瑟芬-赖特(Josephine Wright)说:"当我在显微镜下看到吸收了肿瘤 DNA 的细菌时,我感到不可思议。患有肿瘤的小鼠长出了绿色的细菌菌落,它们已经获得了在抗生素平板上生长的能力"。
研究小组表示,这项技术不仅可以帮助更早地诊断结直肠癌,还可以用于治疗这种疾病。它还可以应用于其他形式的癌症,甚至其他需要检测特定类型DNA的情况。