Batteri “ingegnerizzati” in grado di rilevare il Dna tumorale. Ci sono riusciti i ricercatori dell’Università della California di San Diego (UCSD) insieme a colleghi australiani, il cui studio è stato pubblicato sulla rivista Science. Così hanno potenzialmente aperto la strada a biosensori in grado di identificare varie malattie. Gli scienziati si sono avvalsi della tecnologia dell’editing genico CRISPR per ingegnerizzare batteri in grado di rilevare la presenza di Dna tumorale nel colon di modelli di topi. Hanno così osservato che le cellule tumorali rilasciano il loro Dna nell’ambiente circostante. Anche se le tecnologie di laboratorio sono già in grado di analizzare efficacemente il Dna purificato, l’individuazione degli acidi nucleici nel luogo di rilascio resta una sfida.
I ricercatori hanno sviluppato una tecnica chiamata Cellular Assay for Targeted CRISPR-discriminated Horizontal gene transfer (CATCH), progettata per identificare specifiche sequenze di Dna al di fuori delle cellule. Usando un’abilità intrinseca dei batteri nota come competenza naturale, in cui i batteri assumono il Dna circostante utilizzando il trasferimento genico orizzontale, i ricercatori sono stati in grado di rilevare sequenze cancerose nel Dna batterico. Il rilevamento dei tumori gastrointestinali e delle lesioni precancerose per il professor Jeff Hasty, della Scuola di Scienze Biologiche dell’UCSD e responsabile scientifico del team, è “un’interessante opportunità clinica per applicare questa invenzione“. Come riportato da Precision Medicine, Hasty ha aggiunto: “Quando abbiamo iniziato questo progetto, quattro anni fa, non eravamo nemmeno sicuri che usare i batteri come sensore per il DNA dei mammiferi fosse possibile“.
BATTERI INGEGNERIZZATI, NUOVA ARMA CONTRO IL TUMORE
I ricercatori hanno ingegnerizzato i batteri usando CRISPR per analizzare le sequenze di Dna libere a livello genomico e confrontare questi campioni con le sequenze di Dna note del cancro. Dopo aver ottenuto risultati positivi, hanno modificato geneticamente un batterio già presente nel colon per utilizzarlo come sensore per identificare il Dna di KRAS, un gene mutato in molti tipi di cancro. Il batterio usato, chiamato Acinetobacter baylyi, è stato ingegnerizzato per distinguere tra il Dna KRAS mutato e quello “sano”. Solo i batteri che avevano assorbito copie mutate di KRAS, come quelle presenti nei polipi precancerosi e nei tumori, sopravvivevano al trattamento con un farmaco specifico.
Di conseguenza, gli scienziati sono stati in grado di identificare la posizione del gene mutato sequenziando il Dna batterico presente nello stesso sito. I ricercatori ritengono che in futuro le malattie saranno curate dalle cellule piuttosto che dai farmaci. Lo step successivo prevede che la strategia dei biosensori batterici venga adattata con nuovi circuiti e diversi tipi di batteri per rilevare e trattare tumori e infezioni umane. “C’è un futuro in cui nessuno dovrà morire di cancro del colon-retto. Ci auguriamo che questo lavoro sia utile ai bioingegneri, agli scienziati e, in futuro, ai medici, nel perseguire questo obiettivo“, ha dichiarato il ricercatore Dan Worthley, del South Australian Health & Medical Research Institute e co-autore dello studio.
