Nauja analizė nustato pasaulinius storosios žarnos vėžio mikrobų parašus

Jau seniai žinoma, kad vėžys atsiranda dėl aplinkos poveikio, pavyzdžiui, nesveikos mitybos ar rūkymo. Pastaruoju metu mikrobai, gyvenantys mūsų kūne ir ant jo, įėjo į sceną kaip pagrindiniai veikėjai:nors skrandžio vėžį gali sukelti viena bakterijų rūšis, Helicobacter pylori, žarnyno mikrobų vaidmuo kuriant kolorektalinį vėžį - trečią pagal dažnumą vėžį visame pasaulyje - nėra toks aiškus. Norėdami nustatyti jų įtaką, asociacijos tyrimais siekiama nustatyti, kaip storosios žarnos vėžiu sergančių pacientų žarnyne kolonizuojantys mikrobai skiriasi nuo tų, kuriuose gyvena sveiki asmenys.

EMBL tyrėjai, Trento universitetas, ir jų tarptautiniai bendradarbiai dabar išanalizavo kelis esamus kolorektalinio vėžio mikrobiomų asociacijos tyrimus kartu su naujai gautais duomenimis. Jų metaanalizės nustato konkrečioms ligoms būdingus mikrobiomų pokyčius, kurie yra tvirti visame pasaulyje - nuoseklūs septyniose šalyse trijuose žemynuose, nepaisant aplinkos skirtumų, mityba ir gyvenimo būdas. Jų tyrimas buvo paskelbtas šiandien Gamtos medicina .

Georgas Zelleris iš Europos molekulinės biologijos laboratorijos (EMBL) Heidelberge, Vokietija:"Mes panaudojome griežtą mašininio mokymosi analizę, kad nustatytume storosios žarnos vėžio mikrobų parašus. Mes patvirtinome šiuos parašus ankstyvosiose vėžio stadijose ir keliuose tyrimuose, todėl jie gali būti pagrindas būsimam neinvaziniam vėžio patikrinimui “.

Nicola Segata iš Trento universiteto Italijoje:„Mes ne tik sukūrėme žarnyno mikrobų grupę, susijusią su storosios žarnos vėžiu visose populiacijose, bet taip pat rado mikrobų metabolizmo parašų, turinčių panašią nuspėjamąją galią. Tai leis atlikti naujus tyrimus, kuriais siekiama suprasti, kaip žarnyno mikrobai gali priežastiniu būdu prisidėti prie vėžio vystymosi ".

EMBL mokslininkų vadovaujamas tyrimas skirtas procesui, kurio metu tam tikros žarnyno bakterijos tulžies rūgštis, kurios yra mūsų virškinimo sulčių dalis, paverčia metabolitais, kurie gali būti kancerogeniniai. Susijęs Trento universiteto tyrimas rodo, kaip tam tikros bakterijų klasės skaido choliną, esminė maistinė medžiaga, esanti mėsoje ir kituose maisto produktuose, ir paversti jį potencialiai pavojingu metabolitu. Anksčiau buvo įrodyta, kad šis metabolitas padidina širdies ir kraujagyslių ligų riziką, ir dabar taip pat gali būti siejamas su gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu.

Vienas iš metagenominių tyrimų iššūkių, kurie yra pagrįsti genetine medžiaga iš mikrobų, esančių aplinkos mėginiuose, pvz., išmatose, yra susieti genetinius fragmentus su įvairiais mikroorganizmais, kuriems jie priklauso. Šios vadinamosios taksonominės profiliavimo užduoties tikslas yra nustatyti ir kiekybiškai įvertinti mėginyje esančias bakterijų rūšis. „Nepaisant skirtingų požiūrių į taksonominį profiliavimą ir statistinę analizę, mūsų tyrimai padarė labai panašias išvadas, “, - sako EMBL grupės vadovas Peer Bork, "todėl tai yra vienas perspektyviausių mikrobiomų diagnostikos atvejų iki šiol".

„Kelyje, siekiant visiškai apibūdinti žmogaus žarnyno mikrobiomą asociacijos tyrimams“

Atkurtų mikrobų žymenų, susijusių su gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu, grupėje, yra abi anksčiau susietos bakterijos, pvz., Fusobacterium nucleatum, ir naujų mikrobų rūšių bei genų. „Analizuojant metagenominius duomenis, pagrindinis vaidmuo tenka skaičiavimo analizei. Mums reikėjo sukurti labai didelės skiriamosios gebos ir tikslumo mikrobų identifikavimo algoritmus, - sako Segata, vadovavusi tyrimui Trento universitete. - Geras pavyzdys yra genas, skaidantis choliną potencialiai pavojingame metabolite. Šį geną žarnyno mikrobiome dažnai nešioja bakterijų rūšis, kuri neturi pavadinimo ir kurią mes atradome kitame darbe šių metų pradžioje. "

Šiame kitame žurnale „Cell“ paskelbtame darbe Segata ir jo grupė per metagenomiką nustatė kelis šimtus mikrobų rūšių, paplitusių žarnyno mikrobiome, tačiau iki šiol nebuvo ištirtos naudojant standartines eksperimentines priemones. "Tęsiant šias pastangas siekiant visiškai atskleisti žarnyno mikrobiomo įvairovę, gali atsirasti papildomų mikrobiomų narių asociacijų su kitomis žmonių ligomis."

Toliau plečiamas kohortos dydis ir populiacijos įvairovė

Tyrimai taip pat nustatė, kad į metaanalizę įtrauktų kohortų skaičius ir dydis buvo labai svarbūs norint nustatyti tvirtą ryšį tarp žarnyno mikrobiomo ir kolorektalinio vėžio. „Žarnyno mikrobiomas labai priklauso nuo tokių veiksnių kaip dieta, gyvenimo būdas, ir aplinka, “ - tęsia Segata, "ir norint atsižvelgti į įvairias geografines ir kultūrines populiacijas, reikia gauti mikrobų parašus, kurie iš tikrųjų visame pasaulyje yra susiję su gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu." Tai taip pat reiškia, kad įtraukus daugiau metagenominių mėginių iš nepakankamai atstovaujamų populiacijų ir artėjant prie kai kurių dabartinių žmogaus genetinių tyrimų imties dydžio, galima dar labiau pagerinti asociaciją ir geriau paskatinti būsimas storosios žarnos vėžio diagnostines ir terapines mikrobiomos strategijas.

• MUSC tyrimas įrodo ryšį tarp nesandarių žarnų ir autoantikūnų gamybos ŽIV užsikrėtusiems pacientams
• Žarnyno mikrobiota gali padėti prognozuoti kolorektalinio vėžio atsiradimą