Genetisk tilpasning av tarmbakterier reduserer risikoen for tykktarmskreft hos mus, finner studier

Forskere har funnet ut at redigering av genene til bakteriene som er tilstede i musens tarm, kan bidra til å redusere betennelse og tilhørende risiko for tykktarmskreft. Forskningen fra UT sørvestlige forskere har blitt publisert denne uken i den siste utgaven av Journal of Experimental Medicine . Studien har tittelen, "Redigering av tarmmikrobiota reduserer karsinogenese i musemodeller av kolittassosiert tykktarmskreft."

Menneskelig mikrobiota i tarmen. Illustrasjonskreditt:Alpha Tauri 3D Graphics / Shutterstock

Ifølge forskere kan denne studien være begynnelsen på nye tilnærminger til forebygging av kreft blant personer som er utsatt for kronisk tarmbetennelse. De forklarer at over 1,6 millioner amerikanere lider av inflammatorisk tarmsykdom (IBD) med halvparten som lider av ulcerøs kolitt og den andre halvdelen lider av Crohns sykdom. Dr. Ezra Burstein, Professor i indremedisin og molekylærbiologi og sjef for UT Southwesters divisjon for fordøyelses- og leversykdommer, hovedforfatter av studien, forklarte at personer med IBD har en høyere risiko for å utvikle tykktarmskreft. Kolorektal kreft har blitt oppført som den tredje vanligste kreftformen og den nest største årsaken til kreftrelaterte dødsfall rundt om i verden, sier Verdens helseorganisasjon. Videre øker risikoen for tykktarmskreft med tre til syv ganger hos personer som lider av IBD. Burstein sa:på grunn av dette blir personer som lider av IBD screenet regelmessig for tykktarmskreft. De får tre til ti ganger flere kolonoskopier sammenlignet med normale individer, han sa. Medforfatter Dr. Sebastian Winter, Assisterende professor i mikrobiologi og immunologi og en W.W. Caruth, Jr. Scholar i biomedisinsk forskning forklarte at de som lider av IBD har en klar ubalanse og endring av mikrobiomet eller tarmbakteriene. Deres bakteriekolonisering i tarmen er vesentlig forskjellig fra de som har normale tarmer.

Burstein forklarte at denne studien viste at risikoen for tykktarmskreft kan reduseres hvis tarmmikrobiomet kan endres hos musene. Han sa i en uttalelse, "Det mest betydningsfulle funnet i denne studien er at manipulering av tarmmikrobiomet er tilstrekkelig for å påvirke utviklingen av svulster. Man kunne tenke seg en tid da medisiner som endrer oppførsel og sammensetning av bakteriene som lever i tarmen vil være en del av behandlingen for IBD. ” Dr. Winter sa:"Tarmkanalen vår vrimler av mikrober, mange av dem er fordelaktige og bidrar til vår generelle helse. Ennå, under visse betingelser, den normale funksjonen til disse mikrobielle samfunnene kan bli forstyrret. En overflod av visse mikrober er forbundet med økt risiko for utvikling av sykdommer, inkludert visse kreftformer. ”

Disse forskerne hadde i fjor publisert en studie i tidsskriftet Natur som skisserte det faktum at under betennelse aktiveres visse metabolske veier i noen av tarmbakteriene. Hvis disse veiene er målrettet, antallet av disse bakteriene kan reduseres, hadde de notert. Etter hvert som de reduserte antallet av disse bakteriene, betennelsen kan også reduseres. Effekten av slike inngrep ble ikke sett hos personer med et sunt tarmmikrobiom. Blant mus med betennelsesreaksjoner, denne tilnærmingen reduserte risikoen for tarmbetennelse eller kolitt, skrev forskerne.

"For eksempel, mest E. coli (Escherichia coli) bakterier er ufarlige og beskytter den menneskelige tarmen mot andre tarmpatogener som f.eks Salmonella , en vanlig årsak til matforgiftning. Derimot, et delsett av E coli bakterier produserer et toksin som induserer DNA -skade og kan forårsake tykktarmskreft hos forskningsdyr. Vi utviklet en enkel tilnærming-å gi et vannløselig wolframsalt til mus som er genetisk disponert for å utvikle betennelse-for å endre måten potensielt skadelig er E coli bakterier genererer energi for vekst. Begrensning av veksten av disse bakteriene reduserte tarmbetennelse og reduserte forekomsten av svulster i to modeller av tykktarmskreft, ”Sa Dr. Winter. De brukte wolfram for å redusere gentoksinene. Teamet skrev, “Oral administrering av natriumtungstat hemmet E coli molybdoenzymer og selektivt redusert tarmkolonisering med genotoksinproduserende E coli og andre Enterobacteriaceae. ”

Denne studiens første forfatter var Dr. Wenhan Zhu, en postdoktor i vinterlaboratoriet. Denne tilnærmingen til presisjonsredigering av bakteriens genetiske koder er et skifte fra den vanlige tilnærmingen, skrev forskerne. Dette vil bidra til å redusere betennelse hos pasientene under bluss av IBD, sa forskerne. "Her, vi presenterer bevis på at målretting mot tarmmikrobiota kan være tilstrekkelig til å påvirke svulstdannelse på en betydelig og meningsfull måte, ”Sa Dr. Winter. “Som med vårt papir fra 2018, dette er en proof-of-concept studie som vil veilede oss i utviklingen av fremtidige legemidler med lignende aktivitet og mindre toksisitet, " han la til.

Studien ble støttet av National Institutes of Health, Welch Foundation, Burroughs velkomstfond, American Cancer Society, og Crohns og Colitis Foundation of America.

• Selskapet utvider utviklingsplaner for legemidler som bremser utviklingen til dialyse
• Leverfunksjon kan være viktig for Alzheimers sykdom