Большинство людей считают, что бактерии — это враги. Но среди триллионов микроорганизмов, которые живут в теле человека, есть и приносящие пользу. Ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), США, совместно со специалистами из Калифорнийского университета (University of California), Сан-Диего, создали штаммы генетически модифицированных бактерий, способных точно диагностировать рак или сахарный диабет по образцу мочи.

Сангита Бхатия (Sangeeta Bhatia) из Массачусетского технологического института и ее коллеги решили использовать бактерии, принимая во внимание их склонность к проникновению именно в злокачественные новообразования.

Для исследований ученые из Массачусетского технологического института объединились с командой биоинженеров из Калифорнийского университета во главе с Джефом Хасти (Jeff Hasty).

В качестве объекта для исследований специалисты определили непатогенную бактерию Escherichia coli Nissle 1917, которую обычно добавляют в молочные продукты для улучшения работы пищеварительной системы. Геном этого микроорганизма был модифицирован таким образом, что при встрече с клетками опухоли Escherichia coli Nissle 1917 секретировали природный фермент LacZ.

Специалисты ввели модифицированные бактерии мышам со злокачественными новообразованиями, после чего проводили анализ мочи лабораторных животных. Для определения наличия LacZ в моче грызунов ученые использовали молекулу, состоящую из сахара и люциферазы, — фермента, который запускает реакцию излучения света. Согласно данным, опубликованным в журнале «Science Translational Medicine», у животных со злокачественными новообразованиями секреция LacZ сопровождалась изменением цвета мочи с желтого на красный. По словам С. Бхатии, такой метод позволяет диагностировать опухоли печени, размер которых не превышает 1 квадратный миллиметр.

Во втором исследовании команда под руководством биохимика Жерома Бонне (Jerome Bonnet) из Университета города Монпелье (University of Montpellier), Франция, при помощи похожего метода научилась определять ключевой признак сахарного диабета, а именно повышенный уровень глюкозы в моче пациента. Специалисты модифицировали бактерии таким образом, что они секретировали красный флуоресцентный белок в среде, содержащей повышенную концентрацию глюкозы.

В этом случае Escherichia coli не вводили в организм человека, а добавляли к образцам мочи. Как отметили ученые, этот метод не является более точным, чем лабораторная диагностика. Все же он может быть актуален в тех случаях, когда нет возможности провести анализ стандартным способом.