Nova análise estabelece assinaturas microbianas globais para câncer colorretal

Há muito que se sabe que os cânceres surgem devido a exposições ambientais, como alimentação não saudável ou fumo. Recentemente, os micróbios que vivem dentro e fora do nosso corpo entraram no palco como atores principais:enquanto o câncer de estômago pode ser causado por uma única espécie bacteriana, Helicobacter pylori, o papel que os micróbios intestinais desempenham no desenvolvimento do câncer colorretal - o terceiro câncer mais comum em todo o mundo - é menos claro. Para determinar sua influência, os estudos de associação têm como objetivo mapear como os micróbios que colonizam o intestino de pacientes com câncer colorretal são diferentes daqueles que habitam indivíduos saudáveis.

p Pesquisadores do EMBL, a Universidade de Trento, e seus colaboradores internacionais já analisaram vários estudos existentes de associação de microbioma de câncer colorretal, juntamente com dados recém-gerados. Suas meta-análises estabelecem mudanças no microbioma específicas de doenças que são globalmente robustas - consistentes em sete países em três continentes - apesar das diferenças ambientais, dieta e estilo de vida. Seu estudo foi publicado hoje em Nature Medicine .

p Georg Zeller do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL) em Heidelberg, Alemanha:"Usamos uma análise de aprendizado de máquina rigorosa para identificar assinaturas microbianas para câncer colorretal. Validamos essas assinaturas em estágios iniciais do câncer e em vários estudos, para que possam servir de base para o rastreio não invasivo do cancro no futuro. "

p Nicola Segata, da Universidade de Trento, na Itália:"Não estabelecemos apenas um painel de micróbios intestinais associados ao câncer colorretal nas populações, mas também encontraram assinaturas no metabolismo microbiano que têm poder preditivo semelhante. Isso permitirá novas pesquisas com o objetivo de compreender como os micróbios intestinais podem contribuir causalmente para o desenvolvimento do câncer. "

p O estudo liderado por cientistas do EMBL concentra-se em um processo no qual certas bactérias intestinais transformam os ácidos biliares que fazem parte de nossos sucos digestivos em metabólitos que podem ser cancerígenos. O estudo relacionado da Universidade de Trento mostra como certas classes de bactérias degradam a colina, um nutriente essencial contido na carne e em outros alimentos, e transformá-lo em um metabólito potencialmente perigoso. Este metabólito já demonstrou aumentar o risco de doenças cardiovasculares, e agora também pode ser associada ao câncer colorretal.

p Um dos desafios dos estudos metagenômicos, que são baseados em material genético de micróbios em amostras ambientais, como fezes, é ligar fragmentos genéticos aos vários organismos microbianos aos quais pertencem. O objetivo desta tarefa chamada perfil taxonômico é identificar e quantificar as espécies bacterianas presentes na amostra. "Apesar das diferentes abordagens em perfis taxonômicos e análises estatísticas, nossos estudos chegaram a conclusões muito semelhantes, "diz o líder do grupo EMBL Peer Bork, "o que torna este um dos casos mais promissores para diagnósticos baseados em microbioma até agora."

p "No caminho para caracterizar completamente o microbioma intestinal humano para estudos de associação"

p No painel de marcadores microbianos reproduzíveis associados ao câncer colorretal que foram estabelecidos, existem ambas as bactérias previamente ligadas, como Fusobacterium nucleatum, e novas espécies e genes microbianos. “Na análise de dados metagenômicos, o papel principal é desempenhado pela análise computacional. Precisávamos desenvolver algoritmos para identificar micróbios em alta resolução e precisão, "diz Segata, que liderou o estudo na Universidade de Trento." O gene que degrada a colina em um metabólito potencialmente perigoso é um bom exemplo. Este gene é freqüentemente carregado no microbioma intestinal por uma espécie bacteriana que não tem um nome e que descobrimos em outro trabalho no início deste ano. "

p Neste outro trabalho publicado na revista Cell, Segata e seu grupo identificaram - por meio de metagenômica - várias centenas de espécies microbianas que prevalecem no microbioma intestinal, mas permaneceram até agora inexploradas usando ferramentas experimentais padrão. "Continuar este esforço para descobrir completamente a diversidade do microbioma intestinal pode levar a encontrar associações adicionais de membros do microbioma com outras doenças humanas."

p Expandir ainda mais o tamanho das coortes e a diversidade da população

p Os estudos também descobriram que o número e o tamanho das coortes incluídas na meta-análise foram fundamentais para estabelecer a forte associação entre o microbioma intestinal e o câncer colorretal. "O microbioma intestinal é fortemente dependente de fatores como dieta, estilo de vida, e meio ambiente, "continua Segata, "e considerar populações geograficamente e culturalmente diversas é, portanto, necessário para obter assinaturas microbianas que estão de fato globalmente associadas ao câncer colorretal." Isso também significa que incluir mais amostras metagenômicas de populações sub-representadas e se aproximar do tamanho da amostra de alguns estudos genéticos humanos atuais pode melhorar ainda mais a associação e conduzir melhor o diagnóstico futuro baseado em microbioma e estratégias terapêuticas para o câncer colorretal.

• O estudo MUSC fornece evidências para a ligação entre intestino solto e produção de autoanticorpos em pacientes HIV-positivos
• A microbiota intestinal pode ajudar a prever a ocorrência de câncer colorretal