Campione di urina semplice è sufficiente I batteri artificiali riconoscono il cancro e il diabete

Oggi quello che sembra fantascienza è realtà. Gli scienziati sono riusciti a progettare batteri artificiali che aiuteranno a diagnosticare il cancro o il diabete in futuro. "I bactosensor sono in grado di studiare i tipici biomarcatori per rilevare il cancro", scrivono i ricercatori in "Science Translational Medicine".

I batteri rilevano biomarcatori di malattie
Un gruppo di ricerca francese ha integrato i batteri di Escherichia coli geneticamente modificati in un sistema tecnico in modo da poter identificare i segnali che possono essere letti da apparecchiature diagnostiche. Per questo, i batteri sono stati incorporati in perle di idrogel, come riferiscono i ricercatori ad Alexis Courbet della rete Sys2Diag dell'organizzazione di ricerca francese CNRS e della società Alcediag.

I batteri artificiali aiutano nella diagnosi del cancro con l'aiuto di biomarcatori. (Immagine: Andrea Damm / pixelio)

I batteri hanno funzionato molto bene nei pazienti diabetici con elevati livelli di glucosio nel campione di urina. Quindi hanno innescato un cambio di colore del campione, dovuto a una proteina fluorescente rossa. I bactosensor sono, secondo i ricercatori, affidabili come le strisce reattive convenzionali. L'approccio può anche essere utile per identificare i biomarcatori tipici di altre malattie. Tuttavia, al momento la durata del processo è svantaggiosa rispetto ad altre procedure diagnostiche, perché ci vogliono 18 ore prima che un segnale sia misurabile, scrivi Courbet e il suo team.

"I biosensori sono un vasto campo di ricerca in cui viene investito molto denaro", riferisce Torsten Waldminghaus del Center for Synthetic Microbiology dell'Università di Marburg. I risultati del team di ricerca francese potrebbero essere considerati come una prova del metodo. "Non è straordinariamente impressionante rispetto ai metodi convenzionali". Secondo Waldminghaus, un vantaggio decisivo dei biosensori è che sono molto sensibili. Questo è difficile da costruire mentre la produzione dei batteri è facile. "Si moltiplicano." Questo riduce i costi e consente operazioni su larga scala, come il rilevamento di esplosivi sui campi minati.

Il campione di urina è un numero sufficiente di batteri per rilevare il cancro
Ricercatori americani guidati da Tal Danino del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge sono riusciti a produrre batteri artificiali per rilevare metastasi epatiche utilizzando un campione di urina. Le metastasi nel fegato, che sono dovute a tumori in altri organi, hanno una buona prognosi, purché vengano rilevate precocemente. Sfortunatamente, in pratica, sono spesso diagnosticati in ritardo perché i metodi diagnostici di imaging spesso consentono di rilevare le metastasi solo in uno stadio avanzato.

Ci sono misure, come la chirurgia locale o l'ablazione locale, che i medici possono eseguire se la diffusione della malattia è limitata al fegato. Poiché il fegato è in grado di rigenerarsi, questi interventi sono tollerabili. Nuovi dati mostrano che questi pazienti hanno un tasso di sopravvivenza più elevato, motivo per cui vi è una particolare necessità di diagnosticare metastasi nel fegato il più presto possibile ", spiega Sangeeta Bhatia del MIT. Se la metastasi è molto grande, un'operazione potrebbe non essere possibile o utile.

I batteri probiotici possono identificare i tumori
I ricercatori del MIT ricorsero anche a un ceppo di E. coli come batterio sorgente. Hanno scelto il E. coli Nissle 1917. Questo è stato geneticamente modificato per produrre l'enzima beta-galattosidasi, che ha spaccato una sostanza aggiunta alle molecole emettitori di luce. Questi sono stati facilmente rilevati nei campioni di urina. Inoltre, i ricercatori sapevano che alcuni tipi di batteri preferiscono moltiplicarsi nei tumori cancerosi, in quanto forniscono cibo e protezione contro il sistema immunitario.

In esperimenti con topi che hanno mangiato batteri di E. coli modificati artificialmente con il loro cibo, è stato scoperto che i batteri passavano attraverso la parete intestinale e colonizzavano i tumori esistenti nel fegato. Altri organi o tessuto epatico sano, tuttavia, sono rimasti liberi dai probiotici alterati. Nelle metastasi epatiche, i batteri rilasciarono quindi l'enzima che scisse la sostanza iniettata. Come previsto, è stata formata una molecola emettitrice di luce che potrebbe essere rilevata nel campione di urina mediante colorazione rossa.

Come riportano i ricercatori, anche i batteri sarebbero stati molto affidabili per ulteriori test per le metastasi da tumori intestinali, polmoni, ovaie o pancreas. Non sono stati osservati effetti collaterali gravi di E. coli nell'anno successivo all'uso batterico nei topi. (Ag)

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