I næsten et halvt århundrede, begyndt i 1890'erne, injicerede William B. Coley streptokokkerorganismer i tusinder af hans patienter med inoperabel kræft på sent stadium på Memorial Hospital i New York City. Det virkede. I de fleste tilfælde krympet proceduren deres tumorer, og en patient levede 26 år mere, før han døde af et hjerteanfald. Men flere andre døde af bakterieinfektion.
Siden da er der igangværende forskning i bakterieterapi mod kræft. Men forskere fra MIT og University of California, San Diego, har fundet en ny anvendelse af bakterier - til at opdage kræft i stedet for at behandle den.
Holdets undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Science Translational Medicine i maj, forklarer, hvordan de genetisk ændrer en stamme af E. coli- bakterier, Nissle 1917, så når den støder på tumorer i leveren, frigiver den et selvlysende enzym, der dukker op i urinprøver.
"Vi programmerede specifikt disse probiotika til at fremstille et molekyle, der ville ændre farven på din urin for at indikere tilstedeværelsen af kræft, " siger Tal Danino, en af hovedforfatterne på papiret.
Et bundkort mikropateret ved hjælp af programmerbare probiotiske bakterier udviklet i Bhatia-laboratoriet. De blå linjer er sammensat af prikker lavet af bakterier. (Tal Danino og Vik Muniz) De konstruerede Nissle 1917 - det samme probiotikum, der ofte er i yoghurt for at holde din fordøjelseskanal i bevægelse - for at producere et naturligt forekommende enzym kaldet lacZ, når der er tumorer til stede i leveren. De injicerede også labmus med et molekyle lavet af galactose og luciferin, det selvlysende protein, som ildfluer producerer. Luciferin lyser ikke, når det er bundet til sukkeret, men når der er kræft til stede, møder lacZ molekylerne og opdeler galactosen fra luciferinet. Luciferinet gløder derefter og kommer ud af kroppen i urin.
Anden kræftdiagnostik har brugt urintest, især med blærekræft og prostatacancer, men de er ikke udbredt, fordi de kan have lav følsomhed - de savner nogle kræftformer.
”Det signal, vi ofte anvendte, var et luminescensbaseret signal, der kunne testes ved hjælp af en simpel luciferaseassay - forestil dig en laboratorietest her - eller kunne forenkles til at være visuel, ” siger Sangeeta Bhatia, en af de seniorforfattere på papiret og professor i sundhedsvidenskab, elektroteknik og datalogi ved MIT.
”Der er et stort klinisk behov for påvisning af levermetastaser i tidlige stadier, da der er mange metoder til behandling af disse i de tidlige stadier, ” siger hun. Overlevelsesrater er signifikant højere, når kræften fanges tidligt. De besluttede, at en oral administration ville fungere bedst, fordi leverportalen transporterer bakterierne direkte fra fordøjelseskanalen til leveren. Nissle er almindelig nok til at de var i stand til at bestille den i flydende form på Amazon.
Leveren spiller en vigtig rolle i kræftdetektion, fordi mange større kræftformer, som bryst og kolorektal, metastaserer der. Det er en afgørende indikator, men det er også vanskeligt, fordi det kan være svært at få gode billeder af det ved hjælp af traditionelle detektionsmetoder, som CT-scanninger eller MR-scanner.
”Det er også vigtigt, fordi bakterier trafik til leveren naturligt, så de kan kolonisere disse metastaser, ” siger Bhatia. Ifølge rapporten, "I forsøg på mus med tyktarmskræft, der har spredt sig til leveren, koloniserede de probiotiske bakterier næsten 90 procent af de metastatiske tumorer."
Bhatia og hendes holdkammerater var oprindeligt på udkig efter at bruge bakterier som kræftbehandling, men de skiftede tilstande til at arbejde på diagnosticeringsteknikken. Mens de fortsat tænker på bakterieterapi, forbedrer de denne test.
”Vi arbejder på at forstå handel med disse probiotika fra tarmen ind i leveren og bestemme, hvilke andre kræftformer der kan bruges med denne tilgang, ” siger Bhatia.
