Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Organisme yang Direkayasa Dapat Mendiagnosis Flareup Penyakit Crohn

Dalam langkah penting menuju penerapan klinis biologi sintetik, para peneliti Rice University telah merekayasa bakteri dengan kemampuan yang diperlukan untuk mendiagnosis penyakit manusia.

Strain rekayasa bakteri usus E. coli merasakan pH dan bersinar ketika mengalami asidosis, suatu kondisi asam yang sering terjadi selama serangan penyakit radang usus seperti kolitis, ileitis dan penyakit Crohn .

IMAGES
Gambar: i0.wp.com

Para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas Colorado (CU) menggunakan organisme yang dibuat oleh Beras pada model tikus penyakit Crohn untuk menunjukkan asidosis mengaktifkan satu set gen tanda tangan. Tanda genetik yang sesuai pada manusia sebelumnya telah diamati selama peradangan aktif pada pasien penyakit Crohn. Hasilnya tersedia online di Prosiding National Academy of Sciences .

Rekan penulis studi Jeffrey Tabor, yang labnya merekayasa bakteri penginderaan pH, mengatakan itu dapat diprogram ulang untuk membuat warna yang muncul di toilet alih-alih tag fluoresen yang digunakan dalam eksperimen Sekolah Kedokteran CU.

"Kami pikir itu bisa ditambahkan ke makanan dan diprogram untuk mengubah air toilet menjadi biru untuk memperingatkan pasien ketika flareup baru saja dimulai," kata Tabor, seorang profesor bioteknologi di Sekolah Teknik Coklat Beras.

Selama 3,5 miliar tahun sejarah mereka, bakteri telah mengembangkan sirkuit genetik yang spesifik dan sensitif yang tak terhitung jumlahnya untuk merasakan lingkungan mereka. Tabor dan rekannya mengembangkan perangkat biohacking yang memungkinkan mereka mencampur dan mencocokkan masukan dan keluaran dari sensor bakteri ini. Sirkuit penginderaan pH ditemukan oleh Rice Ph.D. siswa Kathryn Brink dalam demonstrasi 2019 tentang perangkat plug-and-play.

Rekan penulis studi PNAS Sean Colgan, direktur program peradangan mukosa Sekolah Kedokteran CU, dan Ian Cartwright, seorang rekan postdoctoral di lab Colgan, membaca tentang sensor pH dan menghubungi Tabor untuk melihat apakah itu dapat diadaptasi untuk digunakan dalam model tikus penyakit Crohn.

“Ternyata mengukur pH di dalam usus melalui cara non-invasif cukup sulit,” kata Colgan, Profesor Kedokteran dan Imunologi Levine-Kern di CU School of Medicine.

Jadi, Brink menghabiskan beberapa minggu untuk menyambungkan sirkuit sensor yang diperlukan ke dalam organisme dan mengirimkannya ke lab Colgan.

"Biasanya, pH di usus Anda sekitar tujuh, yang netral, tetapi Anda mendapatkan banyak peradangan pada penyakit Crohn, dan pH mencapai sekitar tiga, yang sangat asam," kata Tabor.

Colgan dan rekannya telah mempelajari gen yang dihidupkan dan dimatikan dalam kondisi seperti itu dan "membutuhkan alat untuk mengukur pH di usus untuk menunjukkan bahwa hal-hal yang mereka amati dalam percobaan in vitro juga benar-benar terjadi pada hewan hidup," Tabor kata.

"Kolonisasi strain bakteri ini adalah alat biologis yang sempurna untuk memantau asidosis selama peradangan aktif," kata Colgan. "Mengorelasikan ekspresi gen usus dengan bakteri penginderaan pH bakteri terbukti menjadi seperangkat penanda biologis yang berguna dan berharga untuk peradangan aktif di usus."

Tabor mengatakan dia yakin bakteri penginderaan pH berpotensi dikembangkan untuk uji klinis pada manusia dalam beberapa tahun.

Powered By NagaNews.Net