細胞療法　CATCH利用「細胞」檢測癌症

編譯／高晟鈞

隨著醫療技術的進步，許多疑難雜症更多的並非使用儀器與藥物，而是通過「細胞」來進行檢測、預防和治癒。

細胞療法

這個醫學分支被稱為「細胞療法」。臨床上已經使用的包括了患有嚴重腸胃道感染時，使用的糞便微生物移植，還有用於治療血癌的骨髓移植等等。

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利用合成生物學，我們還可以設計和對細胞進行優化，幫助我們控制各種疾病。近期，一項發表在Science的文章，顯示了如何透過改造細胞，來檢測癌症。

細菌、癌細胞、微生物的遺傳理論

基因是遺傳的最基本單位，它賦予我們不同的身高、髮色、眼睛顏色等等。而基因轉移（遺傳）是基因從一細胞移動到另一細胞的過程，方向可以是垂直或水平。

垂直遺傳便是親代透過生殖細胞的DNA複製、相結合，將各自的DNA傳給下一代。水平遺傳，在微生物世界更為常見，某些細菌可以將環境中的游離DNA給吸收，為其提供優勢的基因。理論上，如果細菌可以吸收DNA，而癌症被定義為DNA的變異，那麼理論上，細菌可以被改造成檢測癌症細胞的工具。

結直腸癌似乎是一個合乎邏輯的概念證明，因為腸道不僅充滿了微生物，而且在受到癌症侵襲時，其環境也充斥著腫瘤DNA。

經歷重重考驗的細菌

貝氏不動桿菌（Acinetobacter baylyi）是一種天然活性細菌，被研究團隊選為檢測癌症的主要細胞。研究團隊修改了它的序列，當其吸收了特定的腫瘤DNA時，會激活其它整合基因（本例中是抗生素抗性基因），作為檢測到癌症的信號。

另外，研究團隊也在小鼠上進行了對比實驗。他們將細菌生物傳感器注入患有結腸癌與健康的小鼠體內。幾週後，注射癌細胞的小鼠會長出腫瘤，而生物傳感器可以完美區分健康與患病的小鼠。

儘管需要更多數據，但CATCH展現良好開端

研究團隊對細菌進行了進一步改造，使其可以區分腫瘤DNA內的單鹼基對變化，從而可以對其檢測和靶向基因的方式進行微調，該技術被命名為CATCH（Cellular Assay for Targeted, CRISPR-discriminated Horizontal gene transfer）

CATCH 前景廣闊。該技術使用游離 DNA 作為合成生物電路的新輸入，從而用於檢測一系列不同的疾病，特別是感染和癌症。但目前CATCH在進入臨床前，還需要提高DNA檢測的效率，並嚴格確保患者與環境的安全。

研究團隊希望在未來，對生物傳感器進行編程，以便疾病信號（在本例中為特定的無細胞 DNA 序列）可以直接在實時檢測到疾病的位置觸發特定的生物療法。

資料來源:IFLScience

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