Tarmbakterien Bacteroides thetaiotaomicron kan programmeres til å oppdage og behandle sykdommer, håper forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT). Foreløpig har de klart å gi bakterien et slags genetisk minne, i museforsøk. Denne illustrasjonen viser hvordan bakterien (hvit) lever på tarmceller (rosa) og aktiveres av kjemiske signalstoffer (små grønneprikker) for å uttrykke spesielle gener, som for eksempel å kode lysende luciferase-proteiner (grønnglødende bakterier). (Illustrasjon: Janet Iwasa, Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives license.)
Programmerer tarmbakterie
En av tarmens vanligste bakterier kan brukes til diagnoser og behandling, tyder museforsøk på.
Irritabel tarm og tykktarmskreft er to av sykdommene som amerikanske forskere håper at en programmerbar tarmbakterie skal kunne oppdage og behandle en gang i framtida.
Bakterien Bacteroides thetaiotaomicron er en av de vanligste i tarmen til mennesker. Den bidrar til fordøyelsen ved å bryte ned blant annet stivelse i planteføde.
Bakterien stimulerer også tarmen til å danne nye blodårer ved å sanse omgivelsene biokjemisk.
Bakterien som husker
Disse egenskapene – positiv virkning på kroppen og biokjemisk sansing – prøver nå forskerne fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) å temme.
De har genmodifisert bakterien og gitt den sensorer, hukommelsesbrytere og kretser. Slik kan den programmeres til å sanse, huske og reagere på signaler, ifølge en nyhetsmelding fra MIT.
Fra mus til mennesker
Forsøkene er foreløpig gjort på mus. En av grunnene er at musene må få antibiotika som fjerner annen tarmflora først, før den genmodifiserte bakterien kan føres inn i tarmen.
Målet er likevel å kunne kontrollere bakteriene, slik at de kan gjøre nytte for seg i tarmen til mennesker.
Den genmodifiserte bakterien kan blant annet oppdage tegn til blødning og betennelse i tarmen. Dette åpner for behandling av tarmsykdommer som irritabel tarm og tykktarmskreft, ifølge nyhetsmeldingen.
Husker hva musene har spist
Forskerne har gitt bakterien en form for hukommelse som legges inn i arvestoffet DNA ved hjelp av proteiner.
Genene kan også skrus av og på ved å endre spesielle deler av DNA som kalles CRISPR. Dette er en teknologi som nå også utvikles raskt til mange andre formål i genteknologi.
Slik kan bakterien programmeres til å spise utvalgte næringsstoffer eller unngå å bli drept av stoffer som ellers dreper bakterier.
Forskerne viste også at bakteriene kunne huske hva musene hadde spist, ifølge nyhetsmeldingen.
Langt fram ennå
Lignende forsøk er tidligere gjort med bakterien Escherichia coli (E.Coli). Denne bakterien er sjeldnere i mennesketarmen. Bacteroides thetaiotaomicron er derimot stabilt til stede i store mengder hele tiden.
Forskerne understreker likevel at veien fortsatt er lang fra museforsøk til bruk i mennesker.
Referanse og lenker:
Mark Mimee m.fl.: Programming a Human Commensal Bacterium, Bacteroides thetaiotaomicron, to Sense and Respond to Stimuli in the Murine Gut Microbiota, Cell, 9. Juli 2015, doi: 10.1016/ j.cels.2015.06.001, sammendrag.
Researchers develop basic computing elements for bacteria, nyhetsmelding fra MIT.
Om bakterien Bacteroides thetaiotaomicron på nettstedet Microbe Wiki.
