هل تساعد البكتيريا الأطباء في تشخيص سرطان القولون؟

يعد سرطان القولون واحدا من أكثر أنواع السرطانات شيوعا بين الناس، وخصوصا الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 50 عاما، من الفئة العمرية التر ترتفع فيها معدلات الإصابة.

ويخوض العلماء والباحثون سباقا محموما من أجل تطوير ادواتهم في الكشف المبكر عن سرطان القولون، وبالتالي البدء في علاجه، إذ إنه كغيره من باقي أنواع السرطانات، يساهم الاكتشاف المبكر للإصابة في ارتفاع نسب الشفاء من المرض.

بكتيريا لـ تشخيص سرطان القولون

ومن بين الطرق التي يعمل العلماء والباحثون على تطويرها من أجل الاكتشاف المبكر لـ سرطان القولون، الاعتماد على بكتيريا مصممة هندسيا في القيام بتلك المهمة.

فوفق ما ذكره موقع ساينس ألرت، يمكن لميكروب مصمم هندسيا أن يكتشف أي مكان قد يكمن فيه سرطان القولون، وهو ما يأمل في تحقيقه فريق دولي من الباحثين الذين أظهروا كيف، مع بعض التعليمات، أن نوعا واحدا من البكتيريا قد يعرض سرطان القولون أثناء تكونه في نماذج خلوية وحيوانية للمرض.

وبالرغم من أن هذا النهج لا يزال بعيدا عن التجارب السريرية، ويتطلب المزيد من الأبحاث لاختبار فعاليته وسلامته، فإن فكرة استخدام الميكروبات المعدلة كأدوات تشخيصية ليست موجودة كما نعتقد.

فالجهاز الهضمي لدينا مبطن بالبكتيريا، ويحاول العلماء تسخير القدرات الطبيعية لسلالات معينة لجعلها تعمل كمستشعرات بروبيوتيك، وقد أظهرت هذه «المستشعرات الحيوية» نتائج واعدة بالفعل في مراقبة صحة الأمعاء والكشف عن نزيف الأمعاء والالتهابات وأورام الكبد، على الأقل في الفئران والخنازير.

فكرة الدراسة

وفي دراسة جديدة، قام فريق بقيادة عالم الأحياء روبرت كوبر، في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، بهندسة البكتيريا لاكتشاف قصاصات الحمض النووي المتساقطة من خلايا سرطان القولون والمستقيم المزروعة في المختبر والفئران التي تحتوي على أورام القولون والمستقيم.

تقول عالمة الطب الحيوي، ومؤلفة الدراسة، سوزان وودز، من جامعة أديلايد في أستراليا: «توضح هذه الدراسة كيف يمكن تصميم البكتيريا لاكتشاف تسلسل الحمض النووي المحدد لتشخيص المرض في الأماكن التي يصعب الوصول إليها».

واختار الباحثون Acinetobacter baylyi، المعروف بقدرته على التقاط الحمض النووي من بيئته، وعادة ما يستخدم هذه القدرة على البحث عن الطعام (تسمى الكفاءة الطبيعية) لدمج قطع من الحمض النووي في الجينوم الخاص به والتي قد توفر وصفات جينية جديدة للبروتينات المفيدة.

قام الباحثون بتزويد A. baylyi بتعليمات للبحث بدلا من ذلك عن تسلسلات محددة تحمل الطفرات توجد بشكل شائع في سرطانات القولون والمستقيم، ووجدوا أن A. baylyi يمكن أن تميز الفرق أحادي القاعدة بين الطفرات المسببة للسرطان والأخطاء الجينية غير الضارة في الحمض النووي العائم المطرود من الخلايا.

تم تصميم النظام القابل للبرمجة بحيث إذا وجد A. baylyi أي DNA للورم، فإن دمج المادة في الجينوم الخاص بها سيؤدي إلى تشغيل جين مقاوم للمضادات الحيوية، ومع تفعيله، يمكن أن ينمو A. baylyi المستخرج من براز المضيف على ألواح أجار تحتوي على مضادات حيوية، وهي إشارة إلى اكتشاف الخلايا السرطانية.

في الوقت الحالي، تم تصميم جهاز الاستشعار البيولوجي للكشف عن بعض طفرات KRAS، والتي توجد في حوالي 40% من سرطانات القولون والمستقيم، بالإضافة إلى ثلث سرطانات الرئة، ومعظم سرطانات البنكرياس.

قبل استخدامه المحتمل على البشر، سيحتاج الباحثون إلى إثبات أنه يمكن إعطاء A. baylyi بأمان عن طريق الفم ويمكنها اكتشاف الخلايا السرطانية في عينات البراز بشكل موثوق.

وستحدد حساسية النظام، مستوى الورم العائم الذي يمكن لـ DNA A. baylyi اكتشافه باستمرار، مدى فائدته في العيادة، وما إذا كان يمكن أن يتيح الكشف المبكر عن سرطان الأمعاء كما يأمل الباحثون.

وسيحتاج الباحثون أيضا إلى التحقيق في كيفية مقارنة المستشعر الحيوي A. baylyi بالطرق الأخرى الأكثر توغلا للكشف عن الآفات السرطانية، مثل تنظير القولون، الذي يأخذ عينات مباشرة من الخلايا المشبوهة.