Selama hampir setengah abad, dimulai pada tahun 1890-an, William B. Coley menyuntikkan organisme streptokokus ke ribuan pasiennya dengan kanker stadium lanjut yang tidak dapat dioperasi di Memorial Hospital di New York City. Itu berhasil. Dalam kebanyakan kasus, prosedur ini mengecilkan tumor mereka, dan satu pasien hidup 26 tahun lagi sebelum meninggal karena serangan jantung. Tetapi, beberapa lainnya meninggal karena infeksi bakteri.
Sejak itu, ada penelitian yang sedang berlangsung dalam terapi bakteri untuk kanker. Tetapi para ilmuwan dari MIT dan University of California, San Diego telah menemukan penggunaan baru untuk bakteri — untuk mendeteksi kanker, daripada mengobatinya.
Studi tim, yang diterbitkan dalam jurnal Science Translational Medicine pada bulan Mei, menjelaskan bagaimana mereka secara genetik mengubah strain bakteri E.coli, Nissle 1917, sehingga ketika bertemu dengan tumor di hati, ia melepaskan enzim luminescent yang muncul dalam sampel urin.
"Kami secara khusus memprogram probiotik ini untuk membuat molekul yang akan mengubah warna urin Anda untuk menunjukkan adanya kanker, " kata Tal Danino, salah satu penulis utama di atas kertas.
Motherboard yang dibuat secara mikro menggunakan bakteri probiotik yang dapat diprogram yang dikembangkan di lab Bhatia. Garis biru tersusun dari titik-titik yang terbuat dari bakteri. (Tal Danino dan Vik Muniz) Mereka merekayasa Nissle 1917 — probiotik yang sama yang sering ada dalam yogurt untuk menjaga saluran pencernaan Anda bergerak — untuk menghasilkan enzim alami yang disebut lacZ ketika ada tumor di hati. Mereka juga menyuntikkan tikus laboratorium dengan molekul yang terbuat dari galaktosa dan luciferin, protein luminescent yang dihasilkan kunang-kunang. Luciferin tidak bercahaya ketika terikat dengan gula, tetapi ketika ada kanker, lacZ bertemu dengan molekul dan memisahkan galaktosa dari luciferin. Luciferin kemudian bersinar dan keluar dari tubuh melalui urin.
Diagnosis kanker lainnya telah menggunakan tes urin, terutama dengan kanker kandung kemih dan prostat, tetapi mereka tidak tersebar luas, karena mereka dapat memiliki sensitivitas rendah - mereka kehilangan beberapa kanker.
“Sinyal yang paling sering kami gunakan adalah luminescence-based yang dapat diuji dengan uji luciferase sederhana — bayangkan tes laboratorium di sini — atau dapat disederhanakan menjadi visual, ” kata Sangeeta Bhatia, salah satu penulis senior di koran. dan seorang profesor ilmu kesehatan, teknik elektro dan ilmu komputer di MIT.
“Ada kebutuhan klinis besar untuk mendeteksi metastasis hati pada tahap awal, karena ada banyak metode untuk mengobati ini pada tahap awal, ” katanya. Tingkat kelangsungan hidup secara signifikan lebih tinggi ketika kanker ditangkap lebih awal. Mereka memutuskan pemberian oral akan bekerja lebih baik karena vena portal hepatic mengangkut bakteri langsung dari saluran pencernaan ke hati. Nissle cukup umum sehingga mereka dapat memesannya dalam bentuk cair di Amazon.
Hati memainkan peran penting dalam deteksi kanker karena banyak kanker besar, seperti payudara dan kolorektal, bermetastasis di sana. Ini merupakan indikator penting, tetapi juga rumit, karena mungkin sulit untuk mendapatkan gambar yang bagus menggunakan metode deteksi tradisional, seperti CT scan atau MRI.
"Ini juga penting karena bakteri lalu lintas ke hati secara alami sehingga mereka dapat menjajah metastast ini, " kata Bhatia. Menurut laporan itu, "Dalam tes pada tikus dengan kanker usus besar yang telah menyebar ke hati, bakteri probiotik menjajah hampir 90 persen dari tumor metastasis."
Bhatia dan rekan satu timnya awalnya ingin menggunakan bakteri sebagai pengobatan kanker, tetapi mereka beralih mode untuk bekerja pada teknik diagnostik. Sementara mereka terus berpikir tentang terapi bakteri, mereka menyempurnakan tes ini.
“Kami sedang berupaya memahami perdagangan probiotik ini dari usus ke hati dan menentukan jenis kanker apa yang dapat digunakan dengan pendekatan ini, ” kata Bhatia.
