과학자들은 박테리아를 이용해 암을 진단할 계획이다
최근 리뷰 : 07.06.2024
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특수하게 변형된 박테리아는 인간 장강에서 돌연변이된 DNA를 포착할 수 있어 조기 암 진단에 더욱 도움이 될 것입니다.
모든 질병은 제때 진단을 받으면 치료가 더 좋고 치료하기 쉬운 것으로 알려져 있습니다. 통계에 따르면 대부분의 경우 악성 종양은 명확한 임상 징후가 나타나기 시작하는 발달 후기 단계에서 발견되기 때문에 종양학 질환의 조기 발견은 의료 전문가의 주요 임무입니다.
종양병리학이 의심되는 경우, 환자는 혈액에서 형성된 특별한 특정 단백질/항원인 종양표지자( oncomarker) 에 대해 검사를 받습니다. 이는 특정 유형의 악성 구조에 전형적이며 암세포 수가 증가함에 따라 나타납니다. 그러나 종양 표지자의 검출은 가장 정확한 진단 방법은 아닙니다. 왜냐하면 일반적으로 이러한 단백질과 펩타이드는 세포에서 소량으로 분비되어 신체에서 다양한 기능을 수행하기 때문입니다. 비정형 세포에서 DNA를 검출하는 방법은 더욱 유익해질 수 있습니다. 훨씬 더 일찍 검출할 수 있습니다. 이러한 방법은 아직 개발 중이며 혈류뿐만 아니라 소변, 장에서도 DNA를 검색할 수 있다.
캘리포니아 대학과 애들레이드 대학의 전문가들은 박테리아를 사용하여 악성 DNA를 탐지할 것을 제안했습니다. 많은 미생물은 DNA를 포획한 다음 이를 자신의 게놈에 통합하는 능력을 가지고 있습니다. 그들은 주로 미생물 DNA를 수집하지만 순환하는 다른 유사한 분자에도 주의를 기울일 수 있습니다.
악성 구조의 DNA는 돌연변이의 존재로 다른 구조와 구별됩니다. 과학자들은 아시네토박터 베일리 (Acinetobacter baylyi)를 사용하여 KRAS 돌연변이가 포함된 다른 사람 DNA의 자체 게놈 섹션에 삽입되도록 변경했습니다. 이것은 가장 잘 알려진 종양유전자 중 하나에 관한 것입니다. KRAS의 돌연변이로 인해 대장암을 포함한 대부분의 악성 과정이 시작됩니다. 변형을 사용하면 박테리아가 돌연변이 KRAS가 있는 DNA만 게놈에 삽입되고 정상적인 KRAS가 있는 DNA에는 닿지 않도록 할 수 있습니다.
돌연변이 DNA가 박테리아에 결합되는 동안 항균제 카나마이신에 대한 내성 유전자가 활성화됩니다. 진단을 위해서는 항생제가 함유된 영양 배지에 배설물에서 미생물을 뿌리는 것으로 충분합니다. 미생물의 성장과 증식이 없으면 미생물의 저항성이 활성화되지 않았음을 의미합니다. 즉, 미생물의 돌연변이 종양유전자가 없다는 의미입니다. 성장이 일어났다면 장에 돌연변이 KRAS가 있는 세포가 있었다는 뜻이다.
전문가들은 설치류 유기체에서 "진단용" 박테리아의 작용을 분석했습니다. 모든 경우에 미생물은 악성 과정의 시작을 정확하게 식별했습니다. 이 방법 덕분에 특히 종양병리학에 대한 소인이 있는 경우 발달 초기 단계에서 종양을 발견하는 것이 가능합니다. 예를 들어, 악성화될 수 있는 양성 용종증이 이미 발생한 경우 이러한 진단이 유용할 것입니다. 그러나 한 가지 단점이 있습니다. 모든 장기가 변형된 미생물의 표적이 될 수는 없습니다.
더 많은 정보는 Science.org 에서 보실 수 있습니다.