工程菌:肿瘤检测新范式,尿液信号预警癌症

麻省理工学院(MIT)的Sangeeta Bhatia教授团队与加州大学圣迭戈分校合作,成功开发出一种能够靶向肿瘤并发出可检测信号的工程化细菌。研究人员选取了常用于益生菌的E. coli Nissle菌株,通过合成生物学技术对其进行编程,使其在定植于肝脏肿瘤后,能够表达一种特定酶。当小鼠体内的这种工程菌成功 colonize 肿瘤后,其尿液会因该酶的作用而变红,从而指示癌症的存在。
该技术的核心在于利用细菌天然的趋向肿瘤能力,并结合基因工程赋予其诊断功能。与传统的纳米材料相比,细菌具有自我增殖的特性,少量进入体内即可在肿瘤部位“放大”信号,提高检测的灵敏度。实验结果显示,在植入肿瘤的小鼠模型中,该方法能有效检测到肿瘤,且在一年后的观察中,接受工程菌的健康小鼠未表现出不良反应。
这项研究不仅为癌症的早期检测提供了一种全新的、极具潜力的途径,更展示了合成生物学在诊断和治疗领域的广阔前景。研究团队正在进一步探索将细菌平台用于递送化疗药物,实现诊断与治疗一体化。这种“智能”细菌平台有望开启癌症精准医疗的新篇章。
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