Βακτήρια «μυστικοί πράκτορες» προειδοποιούν για ασθένειες!

Ερευνητές από το Inserm και το γαλλικό Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών CNRS στο Μονπελιέ, σε συνεργασία με το Περιφερειακό Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Μονπελιέ και το Stanford University πήγαν την συνθετική βιολογία ένα βήμα πιο πέρα: Μετέτρεψαν βακτήρια σε «μυστικούς πράκτορες» με αποστολή να προειδοποιούν για ενδεχόμενη ασθένεια διά του εντοπισμού μορίων που σχετίζονται με την πάθηση σε δείγματα ούρων ή αίματος.

Για να το κατορθώσουν αυτό, οι ερευνητές «προγραμμάτισαν» το DNA των βακτηριακών κυττάρων να εντοπίζει την αφύσικη παρουσία π.χ. γλυκόζης στα ούρα διαβητικών ασθενών. Όπως επισημαίνουν στην επιθεώρηση Science Translational Medicine, αυτό είναι το πρώτο βήμα για την χρησιμοποίηση προγραμματιζόμενων κυττάρων για ιατρική διάγνωση.

Παρά την κακή τους φήμη, τα βακτήρια μπορούν να γίνουν βοηθοί ή και σύμμαχοι, όπως αποδεικνύει η βιοτεχνολογία με την τροποποίηση βακτηρίων για την δημιουργία φαρμάκων και αντιβιοτικών. Τα ζωντανά κύτταρα είναι πραγματικές νανομηχανές οι οποίες μπορούν να εντοπίζουν και να επεξεργάζονται πολλά σήματα και να ανταποκρίνονται σε αυτά. Απλώς, χρειάζεται το κατάλληλο «πρόγραμμα» για να εκτελέσουν τις απαιτούμενες αποστολές, εξηγούν οι ειδικοί.

Αυτό που έκανε ο Jérôme Bonnet στο Stanford University ήταν να εφεύρει ένα «γενετικό τρανζίστορ», το transcriptor, το οποίο ενσωματωμένο στα βακτήρια τα καθιστά… μικροσκοπικούς υπολογιστές! Τα ηλεκτρικά σήματα των υπολογιστών εδώ έχουν αντικατασταθεί από μοριακά σήματα κι έτσι, με την εμφύτευση απλών γενετικών «προγραμμάτων», τα κύτταρα έχουν πλέον την δυνατότητα να εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες κατά το δοκούν, βασισμένες στην παρουσία ορισμένων βιοδεικτών.

Ανοίγοντας τον δρόμο για ακόμη πιο ακριβή διαγνωστικά τεστ που θα βασίζονται στον εντοπισμό μοριακών «ιχνών» χάρη σε διαφορετικούς βιοδείκτες, τα «προγραμματισμένα» βακτήρια απέδειξαν σε σχετικά τεστ την θεωρία στην… πράξη. Ήδη, οι ερευνητές δουλεύουν πάνω στον σχεδιασμό τεχνητών γενετικών συστημάτων που θα δύνανται να τροποποιηθούν κατά παραγγελία για τον εντοπισμό συγκεκριμένων βιοδεικτών.