“训练有素”的工程细菌可发现体内癌症
科技日报 2023-08-12 06:00:19
(资料图片)
科技日报记者 张佳欣
据10日发表在《科学》杂志上的论文，美国和澳大利亚的团队设计出了可检测活生物体中肿瘤DNA存在的细菌。这种细菌作为生物传感器，可部署在肠道内，检测结直肠肿瘤释放的DNA。实验中，它检测到了小鼠结肠中的癌症。这或为开发能识别各种感染、癌症和其他疾病的新型生物传感器铺平道路。
改造细菌来检测肿瘤DNA。图片来源：美国加州大学圣迭戈分校合成生物学研究所科学家罗布·库珀等人
众所周知，肿瘤会将它们的DNA分散或释放到周围的环境中。许多技术可在实验室中分析纯化的DNA，但这些技术无法检测到DNA在哪里释放。
研究人员表示，许多细菌可从环境中获取DNA，这种技能称为自然感受态。他们的研究重点是贝氏不动杆菌，在这种细菌中鉴定出了吸收DNA并使用CRISPR分析DNA的必要元素。
团队将贝氏不动杆菌作为传感器，用于识别KRAS的DNA，KRAS是一种在许多癌症中发生突变的基因。他们用CRISPR系统对细菌进行编程，旨在区分KRAS的突变和正常（非突变）拷贝。这意味着，只有携带KRAS突变形式的细菌才能存活下来，发出信号或对疾病作出反应。
这项新的研究是基于之前关于水平基因转移的想法，这是一种生物用来在彼此之间转移遗传物质的技术，其方式与传统的亲子遗传截然不同。虽然科学家已知从细菌到细菌存在水平基因转移，但研究人员将这一概念从哺乳动物肿瘤和人类细胞应用到细菌这一机制中。
