Selama hampir setengah abad, bermula pada tahun 1890-an, William B. Coley menyuntikkan organisma streptokokus kepada beribu-ribu pesakitnya dengan kanser peringkat akhir di Hospital Memorial di New York City. Ianya berhasil. Dalam kebanyakan kes, prosedur mengecut tumor mereka, dan satu pesakit hidup lebih 26 tahun sebelum mati akibat serangan jantung. Tetapi, beberapa yang lain meninggal akibat jangkitan bakteria.
Sejak itu, terdapat kajian berterusan ke terapi bakteria untuk kanser. Tetapi para saintis dari MIT dan University of California, San Diego mendapati penggunaan baru untuk bakteria-untuk mengesan kanser, dan bukannya merawatnya.
Kajian pasukan yang diterbitkan dalam jurnal Science Translational Medicine pada bulan Mei, menerangkan bagaimana mereka mengubah genetik bakteria E.coli secara genetik, Nissle 1917, supaya apabila ia menemui tumor di hati, ia mengeluarkan enzim luminescent yang muncul dalam sampel air kencing.
"Kami memprogramkan probiotik ini untuk membuat molekul yang akan mengubah warna air kencing anda untuk menunjukkan kehadiran kanser, " kata Tal Danino, salah seorang penulis utama di dalam kertas itu.
Motherboard mikroporan menggunakan bakteria probiotik yang dapat diprogramkan di makmal Bhatia. Garis biru terdiri daripada titik-titik yang terbuat dari bakteria. (Tal Danino dan Vik Muniz) Mereka merangka Nissle 1917-probiotik yang sama yang sering di yogurt untuk menjaga saluran pencernaan bergerak-untuk menghasilkan enzim yang berlaku secara semula jadi yang dipanggil lacZ apabila ada tumor yang ada di hati. Mereka juga menyuntik tikus makmal dengan molekul yang diperbuat daripada galaktosa dan luciferin, protein luminescent yang menghasilkan kelip-kelip. Luciferin tidak bercahaya apabila ia terikat kepada gula, tetapi apabila ada kanser hadir, lacZ menemui molekul dan membahagi galaktosa dari luciferin. Orang luciferin kemudian bersinar dan keluar dari badan dalam air kencing.
Diagnostik kanser lain telah menggunakan ujian air kencing, terutamanya dengan kanser pundi kencing dan prostat, tetapi mereka tidak meluas, kerana mereka mungkin mempunyai kepekaan yang rendah-mereka merindui beberapa kanser.
"Isyarat yang kami gunakan paling kerap adalah pendesak yang berasaskan luminescence yang boleh diuji oleh luciferase yang mudah mengejar-membayangkan ujian makmal di sini-atau boleh dipermudah menjadi visual, " kata Sangeeta Bhatia, salah seorang penulis kanan di atas kertas dan seorang profesor sains kesihatan, kejuruteraan elektrik dan sains komputer di MIT.
"Terdapat keperluan klinikal yang besar untuk mengesan metastasis hati pada peringkat awal, kerana terdapat banyak kaedah untuk merawatnya pada peringkat awal, " katanya. Kadar survival adalah lebih tinggi apabila kanser ditangkap lebih awal. Mereka memutuskan pentadbiran lisan berfungsi dengan baik kerana vena portal hepatic mengangkut bakteria terus dari saluran pencernaan ke hati. Nissle cukup biasa bahawa mereka dapat memerintahkannya dalam bentuk cecair di Amazon.
Hati memainkan peranan penting dalam pengesanan kanser kerana banyak kanser utama, seperti payudara dan kolorektal, metastasize di sana. Ini adalah petunjuk penting, tetapi ia juga sukar, kerana ia boleh menjadi sukar untuk mendapatkan imej yang baik menggunakan kaedah pengesanan tradisional, seperti imbasan CT atau MRI.
"Ia juga penting kerana bakteria lalu lintas ke hati secara semulajadi supaya mereka boleh menjajahkan metastasis ini, " kata Bhatia. Menurut laporan itu, "Dalam ujian pada tikus dengan kanser kolon yang telah menyebar ke hati, bakteria probiotik menjajah hampir 90 peratus daripada tumor metastatik."
Bhatia dan rakan sepasukannya pada awalnya ingin menggunakan bakteria sebagai rawatan kanser, tetapi mereka menukar mod untuk bekerja pada teknik diagnostik. Walaupun mereka terus berfikir tentang terapi bakteria, mereka menyempurnakan ujian ini.
"Kami sedang berusaha memahami pengedaran probiotik ini dari usus ke hati dan menentukan jenis kanser lain yang boleh digunakan dengan pendekatan ini, " kata Bhatia.
