Бактерии определят рак и диабет по анализу мочи

Сотрудники Массачусетского технологического института совместно с учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего получили штаммы бактерий, которые способны точно диагностировать рак или сахарный диабет по анализу мочи.

В качестве объекта для испытаний ученые выбрали непатогенную бактерию Escherichia coli Nissle 1917, которую обычно добавляют в молочные продукты. Авторы исследования «перепрограммировали» микроорганизм таким образом, что при обнаружении опухоли в организме бактерии начинают выделять природный фермент LacZ.

Ученые вводили модифицированных Escherichia coli мышам, страдающим от злокачественных новообразований, а затем проводили анализ мочи грызунов. Для того, чтобы детектировать наличие LacZ в моче, авторы исследования использовали молекулу, состоящую из сахара и люциферазы — фермента, запускающую реакцию, которая сопровождается испусканием света. Согласно данным, представленным в журнале Science Translational Medicine, у мышей с опухолями выделение LacZ сопровождалось изменением цвета мочи с желтого на красный. Ученые сообщили, что такой метод позволяет диагностировать опухоли печени, размер которых не превышает 1 квадратного миллиметра.

Во втором исследовании ученые использовали бактерий для определения повышенного содержания глюкозы в моче, которое наблюдается при сахарном диабете. Исследователи модифицировали бактерии таким образом, что они производили красный флуоресцентный белок в среде, которая содержит аномально высокую концентрацию глюкозы. В данном случае бактерии не вводили в организм человека, а добавляли микроорганизмы сразу в исследуемый образец. По мнению ученых, такой метод не является более точным, чем обычная лабораторная диагностика, однако он может применяться в тех случаях, когда у врачей нет возможности провести анализ стандартным способом.