과학자들은 박테리아를 사용하여 암을 진단할 계획입니다.

특수하게 변형된 박테리아는 인간의 장내에서 돌연변이된 DNA를 포획할 수 있으며, 이는 조기 암 진단에 더욱 도움이 될 것입니다.

어떤 질병이든 적시에 진단되면 더 좋고 치료하기 쉽다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 종양학 질환의 조기 발견은 의료 전문가의 주요 임무입니다. 통계에 따르면 악성 종양은 대부분 명확한 임상적 징후가 나타나기 시작하는 발달 후기에 발견되기 때문입니다.

종양병리학적 소견이 의심되는 경우, 환자는 혈액에서 생성되는 특수 단백질/항원인 온코마커 검사를 받습니다. 온코마커는 특정 유형의 악성 구조에서 전형적으로 나타나며 암세포 수가 증가함에 따라 나타납니다. 그러나 온코마커 검출은 가장 정확한 진단 방법은 아닙니다. 정상 세포에서도 이러한 단백질과 펩타이드는 세포에서 소량 분비되어 체내에서 다양한 기능을 수행하기 때문입니다. 비정형 세포에서 DNA를 검출하는 방법은 더 많은 정보를 제공할 수 있으며, 훨씬 더 일찍 검출할 수 있습니다. 이러한 방법은 아직 개발 중이며, 혈류뿐만 아니라 소변과 장에서도 DNA를 검출할 수 있습니다.

캘리포니아 대학교와 애들레이드 대학교의 전문가들은 박테리아를 이용하여 악성 DNA를 검출하는 방안을 제안했습니다. 많은 미생물은 DNA를 포획하여 자신의 유전체에 통합하는 능력을 가지고 있습니다. 이들은 주로 미생물 DNA를 포획하지만, 순환하는 다른 유사 분자에도 주의를 기울일 수 있습니다.

악성 구조의 DNA는 돌연변이의 존재 여부로 다른 구조와 구별됩니다. 과학자들은 아시네토박터 베일리(Acinetobacter baylyi)를 이용하여 KRAS 돌연변이를 포함하는 다른 사람의 DNA 부분을 자신의 유전체에 삽입하도록 변형했습니다. 이는 가장 잘 알려진 종양 유전자 중 하나입니다. KRAS 돌연변이는 대장암을 포함한 대부분의 악성 종양 발생을 유발합니다. 이러한 변형을 통해 박테리아가 돌연변이 KRAS를 가진 DNA만 유전체에 삽입하고 정상 KRAS를 가진 DNA에는 영향을 미치지 않도록 할 수 있었습니다.

돌연변이 DNA가 박테리아에 도입되는 동안 항균제 카나마이신에 대한 내성 유전자가 활성화됩니다. 진단을 위해서는 항생제가 포함된 영양 배지에 분변에서 채취한 미생물을 파종하는 것으로 충분합니다. 미생물의 성장과 증식이 관찰되지 않으면 내성이 활성화되지 않았음을 의미합니다. 즉, 미생물 내 돌연변이 종양 유전자가 존재하지 않음을 의미합니다. 성장이 관찰되었다면, 장 내에 돌연변이 KRAS를 가진 세포가 존재했음을 의미합니다.

전문가들은 설치류에서 "진단용" 박테리아의 작용을 분석했습니다. 모든 사례에서 미생물은 악성 과정의 시작을 정확하게 식별했습니다. 이 방법 덕분에 종양 발생 초기 단계, 특히 종양병리학적 소인이 있는 경우 종양을 조기에 발견할 수 있습니다. 예를 들어, 악성화될 수 있는 양성 용종증이 이미 있는 경우 이러한 진단이 유용할 수 있습니다. 그러나 한 가지 단점이 있습니다. 변형 미생물로 모든 장기를 표적으로 삼을 수 있는 것은 아닙니다.

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