Odavno je poznato da rak nastaje zbog izloženosti okoliša, poput nezdrave prehrane ili pušenja. U posljednje vrijeme, mikrobi koji žive u našem tijelu i na našem tijelu stupili su na pozornicu kao ključni igrači. No, uloga koju crijevni mikrobi imaju u razvoju kolorektalnog karcinoma - trećeg po učestalosti raka u svijetu - nije jasna. Kako bi se utvrdio njihov utjecaj, udružene studije imale su za cilj mapirati kako se mikrobi koji koloniziraju crijeva pacijenata s kolorektalnim karcinomom razlikuju od onih koji nastanjuju zdrave ispitanike.
Sada, istraživači sa Sveučilišta u Kopenhagenu, EMBL, sveučilište u Trentu, i njihovi međunarodni suradnici analizirali su više postojećih studija udruživanja mikrobioma o kolorektalnom karcinomu zajedno s novoprikupljenim podacima. Njihove meta-analize utvrđuju promjene mikrobioma specifične za bolest, koji su globalno robusni - dosljedni u sedam zemalja na tri kontinenta - unatoč razlikama u okolišu, prehrana i način života.
"Tijekom bolesti naš mikrobiom se može promijeniti. Ako su te promjene dosljedne u svakoj osobi koja dobije istu bolest, to je znak bolesti. Ono što pokazujemo u našoj studiji je da se čini da su potpisi mikrobioma crijeva u kolorektalnom karcinomu univerzalni. To je unatoč geografiji, kulturu i način života. Nadamo se da ćemo u budućnosti ove potpise moći koristiti kao biomarkere i kao dijagnostički alat za kolorektalni karcinom, "kaže Manimozhiyan Arumugam, Izvanredni profesor u Centru za temeljna metabolička istraživanja Fondacije Novo Nordisk.
Novi rezultati istraživanja objavljeni su u znanstvenom časopisu Medicina prirode . Ovo je prvi put da se na ovoj ljestvici rade meta-analize kolorektalnog karcinoma. U studiji, istraživači su analizirali i koristili podatke iz sedam kohorti iz zemalja Kine, Austrija, Francuska, Njemačka, sad, Italije i Japana.
"Koristili smo rigoroznu analizu strojnog učenja za identifikaciju mikrobnih potpisa kolorektalnog karcinoma. Potvrdili smo te potpise u ranim fazama raka i u više studija, tako da mogu poslužiti kao osnova za buduće neinvazivne preglede raka, "objašnjava Georg Zeller iz Europskog laboratorija za molekularnu biologiju (EMBL) u Heidelbergu, Njemačka.
Dvije studije isti zaključak
Studija koju su vodili znanstvenici UCPH -a i EMBL -a fokusira se na proces u kojem određene crijevne bakterije pretvaraju žučne kiseline koje su dio naših probavnih sokova u metabolite koji mogu biti kancerogeni. Srodna studija sa Sveučilišta u Trentu pokazuje kako određene klase bakterija razgrađuju kolin, esencijalna hranjiva tvar sadržana u mesu i drugoj hrani, i pretvoriti ga u potencijalno opasan metabolit. Ranije se pokazalo da ovaj metabolit povećava rizik od kardiovaskularnih bolesti, a sada se može povezati i s kolorektalnim karcinomom.
Jedan od izazova metagenomskih studija, koji se temelje na genetskom materijalu iz mikroba u uzorcima okoliša, poput stolice, povezivanje genetskih fragmenata s različitim mikrobnim organizmima kojima pripadaju. Cilj ovog takozvanog taksonomskog zadatka profiliranja je identificirati i kvantificirati bakterijske vrste prisutne u uzorku.
"Unatoč različitim pristupima u taksonomskom profiliranju i statističkoj analizi, naše su studije došle do vrlo sličnih zaključaka, što ovo čini jednim od dosad obećavajućih slučajeva za dijagnostiku temeljenu na mikrobiomima, "kaže vođa EMBL grupe Peer Bork.
Ulogu crijevnih mikroba u kolorektalnom karcinomu još je potrebno utvrditi. Ako promjene u mikrobiomu igraju ulogu u razvoju raka, mogli bi biti i terapijska meta. Stoga, Manimozhiyan Arumugam nada se da će se više usredotočiti na ulogu mikrobioma u bolestima i da će istraživači prepoznati prednosti prikupljanja uzoraka mikrobioma, na primjer, u velikim kohortama.
"U Danskoj, imamo velike biobanke s dragocjenim uzorcima ljudskih dobrovoljaca i, što je još važnije, obilje zdravstvenih podataka iz nacionalnih zdravstvenih registara. S obzirom na našu jedinstvenu prednost, davanje prioriteta dodavanju uzoraka mikrobioma ovim biobankama imat će veliki utjecaj u identificiranju uloge mikrobioma u bolestima, "kaže Manimozhiyan Arumugam.