Egy új elemzés globális mikrobiális aláírásokat hoz létre a vastagbélrákra vonatkozóan

Régóta ismert, hogy a rák olyan környezeti expozíciók miatt keletkezik, mint az egészségtelen táplálkozás vagy a dohányzás. Utóbbi időben, a testünkben és a testünkön élő mikrobák kulcsszereplőként léptek színpadra:míg a gyomorrákot egyetlen baktériumfaj okozhatja, Helicobacter pylori, a bélmikrobák szerepe a vastagbélrák - a világon a harmadik leggyakoribb rák - kialakulásában kevésbé egyértelmű. Hatásuk meghatározásához, az asszociációs vizsgálatok célja annak feltérképezése, hogy a vastagbélrákos betegek bélben kolonizáló mikrobái miben különböznek azoktól, amelyek egészséges alanyokban élnek.

Az EMBL kutatói, a trentoi egyetem, és nemzetközi munkatársaik most elemezték a vastagbélrák több meglévő mikrobiom asszociációs vizsgálatát újonnan generált adatokkal együtt. Metaelemzéseik betegségspecifikus mikrobiomváltozásokat állapítanak meg, amelyek globálisan erősek - következetesek három kontinens hét országában - a környezeti különbségek ellenére, étrend és életmód. Tanulmányukat ma publikálták Természetgyógyászat .

Georg Zeller, a heidelbergi Európai Molekuláris Biológiai Laboratóriumból (EMBL), Németország:"Szigorú gépi tanulási elemzéssel azonosítottuk a vastagbélrák mikrobiális aláírásait. Ezeket az aláírásokat a rák korai szakaszában és több vizsgálatban is validáltuk, így alapul szolgálhatnak a jövőbeni nem invazív rákszűréshez. "

Nicola Segata, az olaszországi Trento -i Egyetem munkatársa:"Nemcsak a kolorektális rákhoz kapcsolódó bélmikrobákból álló panelt hoztunk létre a populációkban, de olyan aláírásokat is talált a mikrobiális anyagcserében, amelyek hasonló prediktív erővel rendelkeznek. Ezek lehetővé teszik az új kutatásokat, amelyek célja annak megértése, hogy a bél mikrobái milyen okból járulhatnak hozzá a rák kialakulásához. "

Az EMBL tudósai által vezetett tanulmány egy olyan folyamatra összpontosít, amelyben bizonyos bélbaktériumok az emésztőnedvünk részét képező epesavakat átalakítják metabolitokká, amelyek rákkeltő hatásúak lehetnek. A Trento -i Egyetem kapcsolódó tanulmánya azt mutatja be, hogy bizonyos baktériumosztályok hogyan bontják le a kolint, a húsban és más élelmiszerekben található alapvető tápanyag, és potenciálisan veszélyes metabolitmá alakítja. Korábban kimutatták, hogy ez a metabolit növeli a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát, és most a vastagbélrákhoz is köthető.

A metagenomikus vizsgálatok egyik kihívása, amelyek környezeti mintákban, például székletben található mikrobák genetikai anyagán alapulnak, A genetikai töredékek összekapcsolása a különféle mikrobiális szervezetekkel, amelyekhez tartoznak. Ennek az úgynevezett rendszertani profilalkotási feladatnak a célja a mintában található baktériumfajok azonosítása és számszerűsítése. "A rendszertani profilozás és a statisztikai elemzés különböző megközelítései ellenére, tanulmányaink nagyon hasonló következtetésekre jutottak, " - mondja az EMBL csoport vezetője, Peer Bork, "Ez teszi a mikrobiom-alapú diagnosztika eddigi egyik legígéretesebb esetévé."

"Az emberi bél mikrobióma teljes jellemzésének útján az asszociációs vizsgálatokhoz"

A vastagbélrákhoz kapcsolódó reprodukálható mikrobiális markerek paneljében, mindkét korábban összekapcsolt baktérium létezik, mint például a Fusobacterium nucleatum, valamint új mikrobák és gének. "A metagenomikus adatok elemzése során kulcsszerepet játszik a számítási elemzés. Olyan algoritmusokat kellett kifejlesztenünk, amelyek nagyon nagy felbontásban és pontossággal azonosítják a mikrobákat, " - mondja Segata, aki a Trento -i Egyetemen vezette a tanulmányt." Jó példa erre a gén, amely lebontja a kolint egy potenciálisan veszélyes metabolitban. Ezt a gént a bél mikrobiómájában gyakran olyan baktériumfaj hordozza, amelynek nincs neve, és amelyet egy másik munkában fedeztünk fel az év elején. "

Ebben a másik munkában, amelyet a Cell folyóiratban publikáltak, Segata és csoportja - a metagenomika révén - több száz olyan mikrobiát azonosított, amelyek a bél mikrobiomában elterjedtek, de standard kísérleti eszközök segítségével eddig feltáratlanok maradtak. "Ha folytatja ezt az erőfeszítést a bél mikrobióma sokféleségének teljes feltárása érdekében, akkor további társulásokat találhat a mikrobiom tagjai és más emberi betegségek között."

A kohorszméretek és a populáció sokféleségének további bővítése

A tanulmányok azt is megállapították, hogy a metaanalízisbe bevont kohorszok száma és mérete kulcsfontosságú volt a bél mikrobioma és a vastagbélrák közötti szoros kapcsolat megállapításához. "A bél mikrobiomája nagymértékben függ olyan tényezőktől, mint az étrend, életmód, és a környezet, - folytatja Segata, "és figyelembe véve a földrajzi és kulturális sokszínű populációkat, szükség van a mikrobiális aláírások megszerzésére, amelyek valóban globálisan társulnak a vastagbélrákhoz." Ez azt is jelenti, hogy az alulreprezentált populációkból származó több metagenomikus minta bevonása és néhány jelenlegi humán genetikai vizsgálat mintaméretének megközelítése tovább javíthatja a társulást, és jobban elősegítheti a vastagbélrák jövőbeli mikrobioma-alapú diagnosztikai és terápiás stratégiáit.

• A MUSC tanulmány bizonyítja a szivárgó bél és az autoantitest-termelés közötti kapcsolatot HIV-pozitív betegekben
• A bél mikrobiota elősegítheti a vastagbélrák előfordulását