Genetisch gemodificeerde bacteriën zijn veelbelovend diagnostisch gereedschap. Ze kunnen al diabetes en uitzaaiingen in de lever herkennen, blijkt uit twee publicaties in Science Translational Medicine.

In beide gevallen diende een onschuldige E.coli-stam als uitgangspunt, maar de modificaties zijn dusdanig ingrijpend dat je haast van synthetische bacteriën mag spreken.

De diabetestest is non-invasief, en in feite niet meer dan een meting van het glucosegehalte van urine. Alexis Courbet en collega’s van de universiteit van Montpellier (Frankrijk) lieten zich inspireren door de Booleaanse logica van elektronische schakelingen, en bouwden een soort enzymatische versterker die maar heel lage concentraties van een substraat nodig heeft om een zichtbare kleurverandering te bewerkstelligen.

De Fransen presenteren hun ‘bactosensor’ als technologieplatform waarmee je in principe alles kunt detecteren zolang je een bacterie zo ver kunt krijgen dat hij er op reageert. De diabetesvariant, die bijna net zo goed presteert als de gangbare teststrookjes, is nadrukkelijk niet meer dan een proof of concept.

De uitzaaiingsdetector van Sangeeta Bhatia (MIT) en Jeff Hasty (UC San Diego) gaat iets verder. Hun coli’s moet je namelijk slikken als een tamelijk aparte vorm van probiotica. Ze koloniseren vervolgens de lever (dat gaat bij E.coli vanzelf) en blijken daarbij een uitgesproken voorkeur te hebben voor tumorweefsel dat een combinatie van voldoende voedingsstoffen en een kreupel immuunsysteem biedt. Bij mensen is het nog niet uitgeprobeerd maar bij muizen werkt het uitstekend.

De modificatie leidt in dit geval tot sterk verhoogde productie van het enzym lacZ, dat normaal gesproken lactose opknipt tot glucose en galactose. In plaats van dat lactose spuit je een combinatie van galactose en luciferine in. Die laatste stof komt in de urine terecht en is daarin heel gemakkelijk aan te tonen; ze geeft immers licht.

Volgens de auteurs weet je zo veel eerder dat er iets fout zit in de lever dan met de gebruikelijke CT- of MRI-scans, die uitzaaiingen in dit type weefsel niet echt duidelijk laten zien. De detectiegrens zit ongeveer bij een kubieke millimeter tumor, en dat is een hoeveelheid die je nog gemakkelijk kunt wegsnijden – het positieve van de lever is dat hij dan vanzelf weer aangroeit. Vandaar dat het zeker zin zou hebben om patiënten, die bijvoorbeeld aan dikkedarmkanker zijn geopereerd en een hoog risico op uitzaaiingen lopen, regelmatig te gaan screenen.

Een nog verder gemodificeerde bacterie die uit zichzelf de tumor te lijf gaat, moet trouwens ook kunnen. Maar zover is het onderzoek nog niet.

bron: MIT, Science Translational Medicine