Gotovo pola stoljeća, počevši od 1890-ih, William B. Coley ubrizgavao je streptokokne organizme u tisuće svojih pacijenata s neoperabilnim karcinomom kasne faze u Memorijalnoj bolnici u New Yorku. Upalilo je. U većini slučajeva postupak je smanjio njihove tumore, a jedan je pacijent živio još 26 godina prije nego što je umro od srčanog udara. Ali, nekoliko je drugih umrlo od bakterijske infekcije.
Od tada traje istraživanje na bakterijskoj terapiji raka. Ali znanstvenici s MIT-a i kalifornijskog sveučilišta, San Diego, pronašli su novu upotrebu bakterija - za otkrivanje raka, a ne za njegovo liječenje.
Studija tima objavljena u časopisu Science Translational Medicine u svibnju, objašnjava kako genetski mijenjaju soj bakterija E.coli, Nissle 1917., tako da kada naiđe na tumore u jetri, on oslobađa luminiscentni enzim koji se pojavljuje u uzorcima urina.
"Specifično smo programirali te probiotike kako bismo napravili molekulu koja bi promijenila boju vašeg urina kako bi ukazala na prisutnost raka", kaže Tal Danino, jedan od vodećih autora na radu.
Matična ploča mikropatorirana pomoću programabilnih probiotičkih bakterija razvijenih u laboratoriju Bhatia. Plave linije sastavljene su od točkica načinjenih od bakterija. (Tal Danino i Vik Muniz) Oni su napravili Nissle 1917 - isti probiotik koji se često nalazi u jogurtu kako bi se vaš probavni trakt kretao - da bi proizveli prirodni enzim zvan lacZ kada u jetri postoje tumori. Ubrizgali su i laboratorijske miševe s molekulom načinjenom od galaktoze i luciferina, luminescentnog proteina koji proizvode krijesnice. Luciferin ne svijetli kad je vezan za šećer, ali kad je prisutan rak, lacZ naiđe na molekule i odvoji galaktozu iz luciferina. Luciferin tada svijetli i izlazi iz tijela u mokraći.
Druga dijagnostika raka koristila je testove mokraće, posebno kod raka mokraćnog mjehura i prostate, ali oni nisu rašireni, jer mogu imati nisku osjetljivost - nedostaju neki karcinomi.
"Signal koji smo najčešće koristili bio je signal zasnovan na luminiscenciji koji bi se mogao testirati jednostavnim testom luciferaze - zamislite laboratorijski test ovdje - ili bi ga mogao pojednostaviti da bude vizualni", kaže Sangeeta Bhatia, jedna od starijih autora u radu i profesor zdravstvenih znanosti, elektrotehnike i informatike na MIT-u.
"Postoji velika klinička potreba za otkrivanjem metastaza na jetri u ranim fazama jer postoje mnoge metode za njihovo liječenje u ranim fazama", kaže ona. Stope preživljavanja značajno su veće kada se rak uhvati prerano. Odlučili su da oralna primjena najbolje funkcionira jer jetrena portalna vena prenosi bakterije ravno iz probavnog trakta u jetru. Nissle je dovoljno uobičajena da su ga mogli naručiti u tekućem obliku na Amazonu.
Jetra igra važnu ulogu u otkrivanju karcinoma, jer se mnogi glavni rakovi, poput dojke i kolorektalnog sustava, tamo metastaziraju. To je ključni pokazatelj, ali je također i škakljiv jer može biti teško dobiti dobre slike pomoću tradicionalnih metoda otkrivanja, poput CT skeniranja ili MRI.
"Također je važno jer bakterije prometuju u jetru prirodnim putem kako bi kolonizirale ove metastaze", kaže Bhatia. Prema izvješću, „U testovima na miševima sa karcinomom debelog crijeva koji se proširio na jetru, probiotske bakterije kolonizirale su gotovo 90 posto metastatskih tumora.“
Bhatia i njezini suigrači isprva su željeli koristiti bakterije kao liječenje raka, ali su promijenili načine rada na dijagnostičkoj tehnici. Dok oni i dalje razmišljaju o terapiji bakterijama, usavršavaju ovaj test.
"Radimo na razumijevanju trgovine ovim probioticima iz crijeva u jetru i određivanju kakve se druge vrste raka mogu koristiti ovim pristupom", kaže Bhatia.
