Darmmikrobiom-Signaturen bei Darmkrebs gehen über Kultur und Ernährung hinaus

Patienten mit Dickdarmkrebs weisen auf allen Kontinenten die gleichen konsistenten Veränderungen der Darmbakterien auf. Kulturen, und Ernährung -- ein Team internationaler Forscher, unter anderem von der Universität Kopenhagen, in einer neuen Studie finden. Die Hoffnung ist, dass die Ergebnisse in der Zukunft verwendet werden können, um eine neue Methode zur Diagnose von Dickdarmkrebs zu entwickeln.

Es ist seit langem bekannt, dass Krebs durch Umwelteinflüsse wie ungesunde Ernährung oder Rauchen entsteht. In letzter Zeit, die in und auf unserem körper lebenden mikroben haben die bühne als hauptakteure betreten. Aber die Rolle, die Darmmikroben bei der Entstehung von Darmkrebs – der dritthäufigsten Krebsart weltweit – spielen, ist unklar. Um ihren Einfluss zu bestimmen, Assoziationsstudien zielten darauf ab, aufzuzeigen, wie sich die Mikroben, die den Darm von Darmkrebspatienten besiedeln, von denen unterscheiden, die gesunde Probanden bewohnen.

Jetzt, Forscher der Universität Kopenhagen, EMBL, die Universität Trient, und ihre internationalen Mitarbeiter haben mehrere bestehende Mikrobiom-Assoziationsstudien zu Darmkrebs zusammen mit neu generierten Daten analysiert. Ihre Metaanalysen stellen krankheitsspezifische Veränderungen des Mikrobioms fest, die weltweit robust sind - konsistent in sieben Ländern auf drei Kontinenten - trotz unterschiedlicher Umgebungsbedingungen, Ernährung und Lebensstil.

„Während einer Krankheit kann sich unser Mikrobiom ändern. Wenn diese Veränderungen bei jeder Person, die dieselbe Krankheit bekommt, konsistent sind, ist dies ein Krankheitszeichen. Was wir in unserer Studie zeigen, ist, dass die Darmmikrobiom-Signaturen bei Darmkrebs universell zu sein scheinen trotz Geographie, Kultur und Lebensstil. Wir hoffen, dass wir diese Signaturen in Zukunft als Biomarker und als diagnostisches Werkzeug für Darmkrebs verwenden können. " sagt Manimozhiyan Arumugam, Außerordentlicher Professor am Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research.

Die neuen Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift veröffentlicht Naturmedizin . Es ist das erste Mal, dass eine Metaanalyse für Darmkrebs in dieser Größenordnung durchgeführt wurde. In der Studie, die Forscher haben Daten von sieben Kohorten aus den Ländern China, Österreich, Frankreich, Deutschland, die USA, Italien und Japan.

„Wir haben eine rigorose maschinelle Lernanalyse verwendet, um mikrobielle Signaturen für Darmkrebs zu identifizieren. Wir haben diese Signaturen in frühen Krebsstadien und in mehreren Studien validiert. damit sie als Grundlage für zukünftige nicht-invasive Krebsvorsorgeuntersuchungen dienen können, " erklärt Georg Zeller vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg, Deutschland.

Zwei Studien gleiche Schlussfolgerung

Die von UCPH- und EMBL-Wissenschaftlern geleitete Studie konzentriert sich auf einen Prozess, bei dem bestimmte Darmbakterien Gallensäuren, die Teil unserer Verdauungssäfte sind, in krebserregende Stoffwechselprodukte umwandeln. Eine verwandte Studie der Universität Trient zeigt, wie bestimmte Bakterienklassen Cholin abbauen, ein essentieller Nährstoff, der in Fleisch und anderen Lebensmitteln enthalten ist, und verwandeln es in einen potenziell gefährlichen Metaboliten. Es wurde bereits gezeigt, dass dieser Metabolit das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht. und kann nun auch mit Darmkrebs in Verbindung gebracht werden.

Eine der Herausforderungen metagenomischer Studien, die auf genetischem Material von Mikroben in Umweltproben wie Stuhl, besteht darin, genetische Fragmente mit den verschiedenen mikrobiellen Organismen zu verknüpfen, zu denen sie gehören. Ziel dieser sogenannten taxonomischen Profilerstellung ist es, die in der Probe vorhandenen Bakterienarten zu identifizieren und zu quantifizieren.

"Trotz unterschiedlicher Ansätze in taxonomischer Profilerstellung und statistischer Analyse, unsere Studien kamen zu sehr ähnlichen Ergebnissen, Dies macht dies bisher zu einem der vielversprechendsten Fälle für die mikrobiombasierte Diagnostik, “, sagt Peer Bork, Leiter der EMBL-Gruppe.

Die Rolle der Darmmikroben bei Darmkrebs muss noch geklärt werden. Spielen die Veränderungen im Mikrobiom eine Rolle bei der Krebsentstehung, sie könnten auch ein therapeutisches Ziel sein. Deswegen, Manimozhiyan Arumugam hofft, dass die Rolle des Mikrobioms bei Krankheiten stärker in den Fokus gerückt wird und die Forscher die Vorteile der Sammlung von Mikrobiomproben erkennen, zum Beispiel, in großen Kohorten.

"In Dänemark, wir haben große Biobanken mit wertvollen Proben von Freiwilligen und wichtiger, eine Fülle von gesundheitsbezogenen Informationen aus den nationalen Gesundheitsregistern. Angesichts unseres einzigartigen Vorteils, die vorrangige Aufnahme von Mikrobiomproben in diese Biobanken wird einen großen Einfluss auf die Identifizierung der Rolle des Mikrobioms bei Krankheiten haben, “, sagt Manimozhiyan Arumugam.

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