Uusi analyysi vahvistaa maailmanlaajuiset mikrobien allekirjoitukset paksusuolen syöpään

Syöpien tiedetään jo pitkään syntyneen ympäristölle altistumisen, kuten epäterveellisen ruokavalion tai tupakoinnin, vuoksi. Viime aikoina, kehossamme ja kehossamme elävät mikrobit ovat tulleet lavalle avaintoimijoina:vaikka mahasyöpä voi johtua yhdestä bakteerilajista, Helicobacter pylori, suolimikrobien rooli kolorektaalisen syövän - kolmanneksi yleisin syöpä maailmassa - kehittymisessä on epäselvä. Niiden vaikutuksen määrittämiseksi assosiaatiotutkimusten tavoitteena on kartoittaa, kuinka paksusuolen syöpäpotilaiden suolistossa kolonisoivat mikrobit eroavat terveistä koehenkilöistä.

EMBL:n tutkijat, Trenton yliopisto, ja heidän kansainväliset yhteistyökumppaninsa ovat nyt analysoineet useita olemassa olevia kolorektaalisyövän mikrobiomiyhdistystutkimuksia yhdessä uusien tietojen kanssa. Niiden meta -analyysit vahvistavat tautikohtaisia ​​mikrobiomimuutoksia, jotka ovat maailmanlaajuisesti vahvoja - yhdenmukaisia ​​seitsemässä maassa kolmella mantereella - huolimatta ympäristöeroista, ruokavalio ja elämäntapa. Heidän tutkimuksensa on julkaistu tänään Luonnon lääketiede .

Georg Zeller Heidelbergin Euroopan molekyylibiologian laboratoriosta (EMBL), Saksa:"Käytimme tarkkaa koneoppimisanalyysiä mikrobien allekirjoitusten tunnistamiseksi kolorektaalisyövästä. Vahvistimme nämä allekirjoitukset syövän alkuvaiheessa ja useissa tutkimuksissa, joten ne voivat toimia perustana tulevalle ei-invasiiviselle syöpäseulonnalle. "

Nicola Segata Trenton yliopistosta Italiassa:"Emme vain perustaneet suolistomikrobien paneelia, joka liittyy peräsuolen syöpään eri populaatioissa, mutta myös löytänyt allekirjoituksia mikrobien aineenvaihdunnassa, joilla on samanlainen ennustusvoima. Ne mahdollistavat uuden tutkimuksen, jonka tarkoituksena on ymmärtää, miten suoliston mikrobit voivat vaikuttaa syy -yhteyteen syövän kehittymiseen. "

EMBL -tutkijoiden johtamassa tutkimuksessa keskitytään prosessiin, jossa tietyt suolistobakteerit muuttavat ruoansulatusmehuumme kuuluvat sappihapot metaboliiteiksi, jotka voivat olla syöpää aiheuttavia. Aiheeseen liittyvä Trenton yliopiston tutkimus osoittaa, kuinka tietyt bakteeriluokat hajottavat koliinia, olennainen ravintoaine lihassa ja muissa elintarvikkeissa, ja muuttaa sen mahdollisesti vaaralliseksi metaboliitiksi. Tämän metaboliitin on aiemmin osoitettu lisäävän sydän- ja verisuonisairauksien riskiä, ja nyt se voidaan yhdistää myös peräsuolen syöpään.

Yksi metagenomisten tutkimusten haasteista, jotka perustuvat ympäristönäytteiden, kuten ulosteen, mikrobien geneettiseen materiaaliin, on yhdistää geneettiset palaset eri mikrobi -organismeihin, joihin ne kuuluvat. Tämän niin kutsutun taksonomisen profilointitehtävän tavoitteena on tunnistaa ja kvantifioida näytteessä olevat bakteerilajit. "Huolimatta erilaisista lähestymistavoista taksonomisessa profiloinnissa ja tilastollisessa analyysissä, tutkimuksemme päätyivät hyvin samanlaisiin johtopäätöksiin, "sanoo EMBL -ryhmän johtaja Peer Bork, "mikä tekee tästä yhden lupaavimmista tapauksista mikrobiomipohjaiseen diagnostiikkaan toistaiseksi."

"Matkalla ihmisen suoliston mikrobiomin täydelliseen luonnehtimiseen assosiaatiotutkimuksia varten"

Kolorektaalisyöpään liittyvien toistettavien mikrobimarkkereiden paneelissa, molempia on aiemmin liitetty bakteereja, kuten Fusobacterium nucleatum, ja uusia mikrobilajeja ja -geenejä. "Metagenomisten tietojen analysoinnissa keskeinen rooli on laskennallisella analyysillä. Meidän oli kehitettävä algoritmeja mikrobien tunnistamiseksi erittäin suurella tarkkuudella ja tarkasti, "sanoo Seganta, joka johti tutkimusta Trenton yliopistossa." Geeni, joka hajottaa koliinin mahdollisesti vaaralliseksi metaboliitiksi, on hyvä esimerkki. Tätä geeniä kantaa usein suoliston mikrobiomissa bakteerilaji, jolla ei ole nimeä ja jonka löysimme toisessa työssä aiemmin tänä vuonna. "

Tässä toisessa Cell -lehdessä julkaistussa teoksessa Segata ja hänen ryhmänsä tunnistivat metagenomiikan avulla useita satoja mikrobilajeja, jotka ovat yleisiä suoliston mikrobiomissa, mutta joita ei toistaiseksi ole tutkittu tavanomaisilla kokeellisilla työkaluilla. "Jatkamalla tätä pyrkimystä täysin selvittää suoliston mikrobiomin monimuotoisuus voi johtaa siihen, että mikrobiomien jäseniä lisätään muihin ihmissairauksiin."

Kohorttien kokoa ja populaation monimuotoisuutta laajennetaan edelleen

Tutkimuksissa havaittiin myös, että meta-analyysiin sisältyvien kohorttien lukumäärä ja koko olivat avainasemassa suolen mikrobiomin ja kolorektaalisyövän välisen vahvan yhteyden luomiseksi. "Suoliston mikrobiomi on vahvasti riippuvainen esimerkiksi ruokavaliosta, elämäntapa, ja ympäristö, "Segata jatkaa, "ja maantieteellisesti ja kulttuurisesti monimuotoisten populaatioiden huomioon ottaminen edellyttää siten mikrobien allekirjoitusten saamista, jotka todellakin liittyvät maailmanlaajuisesti paksusuolen syöpään." Tämä tarkoittaa myös sitä, että aliedustettujen populaatioiden metagenomisempien näytteiden sisällyttäminen ja joidenkin nykyisten ihmisen geneettisten tutkimusten otoskoon lähentäminen voi edelleen parantaa assosiaatiota ja edistää tulevaisuudessa mikrobiomipohjaisia ​​diagnostisia ja terapeuttisia strategioita paksusuolen syöpään.

• MUSC-tutkimus tarjoaa todisteita vuotavan suolen ja autovasta-aineen tuotannon välisestä yhteydestä HIV-positiivisilla potilailla
• Suoliston mikrobiota voi auttaa ennustamaan paksusuolen syövän esiintymistä