Horizontaler Gentransfer
- Bakterien können genetisches Material nicht nur durch Vererbung an Tochterzellen weitergeben
- Durch "horizontalen Gentransfer" sind sie in der Lage, Genmaterial innerhalb einer Generation auszutauschen
- Die Mechanismen dieses Transfers werden Konjugation, Transduktion und Transformation genannt
- Der horizontale Gentransfer ermöglicht es Mikroorganismen, sich kontinuierlich an ihre Umwelt anzupassen
CATCH-Verfahren
- CATCH steht für "Cellular Assay for Targeted Crispr-discriminated Horizontal gene transfer"
- Modifizierung des nicht-pathogenen Bakteriums Acinetobacter baylyi durch die CRISPR/Cas-Technologie
- Entwicklung einer Antibiotika-Resistenz bei Aufnahme entsprechender Fragmente einer Tumor-DNA (KRAS-Genfragmente)
Outcome der Studie
- Acinetobacter baylyi konnte tatsächlich Genfragmente der Tumor-DNA aufnehmen und in seinen eigenen Organismus integrieren (Veränderung der Resistenzlage)
- Freie Fragmente von Wildtyp-DNA mit KRAS-Sequenzen wurde von den Bakterien ignoriert
- Bakterien, die den Magen-Darm-Trakt ohne Kontakt zu Darmkrebszellen und somit ohne horizontalen Gentransfer passiert hatten, wurden später auf einem Kanamycin-Agar abgetötet
- Acinetobacter baylyi konnte nach Kontakt zu den verdächtigen Krebszellen auf dem gleichen Agar überleben
Herausforderungen und Perspektiven
- Erfolgreiche Testung des CATCH-Verfahrens in vitro und im Mausmodell
- Zukünftig sollte nicht nur die rektale Anwendung per Einlauf, sondern auch die orale Applikation möglich sein
- Erweiterung des Prinzips auf andere Tumormutationen
- Aktive DNasen im Darm verringern den Anteil an Genfragmenten und damit den Informationsgehalt
- Falls der klinische Einsatz in der Onkologie letztendlich nicht sinnvoll erscheint, so bleibt das CATCH-Verfahren dennoch eine spannende Methode für die Forschung
