Teamen kommer att:undersöka hur miljarder mikroorganismer som lever i våra kroppar, kallas mikrobiomet, kan manipuleras för att behandla kolorektal cancer; hitta nya sätt att hantera cancer orsakad av kronisk inflammation; och utveckla en djupare förståelse för varför cancer växer i vissa vävnader men inte i andra.
Dessa forskningsinitiativ kommer att ledas av forskare från Brigham och Women's Hospital, Harvard Medical School, Boston; Dana-Farber Cancer Institute, Boston; Harvard T.H. Chan School of Public Health, Harvard Universitet, Boston; och University of California, San Francisco.
Kollektivt, lag har tilldelats cirka 75 miljoner dollar som en del av Cancer Research UK:s Grand Challenge -tävling - ett internationellt finansieringsinitiativ som syftar till att besvara några av de största frågorna som cancerforskning står inför.
Kolorektal cancer uppskattades vara den tredje vanligaste cancern som diagnostiserades hos både män och kvinnor i USA 2018, och under de senaste åren har det ökat antalet fall hos yngre vuxna.
Det finns många livsstilsfaktorer som påverkar människors risk att utveckla sjukdomen. Forskare upptäcker att effekterna av dessa faktorer, såsom kost och fetma, på mikrobiomet kan spela en viktig roll i utvecklingen av kolorektal cancer.
Professor Matthew Meyerson vid Dana-Farber Cancer Institute och Harvard Medical School, och professor Wendy Garrett vid Harvard T.H. Chan School of Public Health kommer att leda projektet, tillsammans med forskare i USA, Kanada, Storbrittanien, Nederländerna och Spanien, för att utforska sambandet mellan mikrobiomet och kolorektal cancer.
Teamet syftar till att förstå skillnaden mellan ett friskt mikrobiom och ett mikrobiom i samband med cancer och hitta sätt att manipulera denna samling av mikroorganismer för att bättre förebygga och behandla cancer. De kommer att utforska detta genom kliniska prövningar av nya insatser baserade på forskningsresultaten.
Professor Wendy Garrett, från Harvard T.H. Chan School of Public Health, sade:"Tjocktarmen är den mest tätbefolkade mikrobiella miljön på planeten. Vi har samlat ett globalt team med ett livslångt intresse för mikrobiomet och dess enorma inverkan på människors hälsa. Vi har redan sett vissa typer av bakterier som verkar vara förknippad med en större risk för kolorektal cancer, men det är bara toppen av isberget.
"I detta projekt, vi hoppas kunna svara på frågor från hur mikrobiomet påverkar en cancers svar på behandling, att utveckla nya behandlingar som förändrar mikrobiomet, och förstå hur en persons yttre miljö kan påverka deras mikrobiom. "
Professor Matthew Meyerson, från Dana-Farber Cancer Institute och Harvard Medical School, sade:"Mikrobiomforskning har redan kastat upp en rad oväntade fynd. Till exempel, vi har hittat vissa bakterier som har spridit sig med cancerceller till andra delar av kroppen. Vi vet ännu inte hur det här går till, men detta är bara en av frågorna vi kommer att försöka svara på som en del av detta projekt.
"Med ny genomisk teknik, vi kan kartlägga mikrobiomet i otroliga detaljer, så nu är rätt tid att undersöka detta fenomen av cancer. Med denna information, vi hoppas kunna utveckla nya mikrobiom-riktade terapier för kolorektal cancer. "
I ett annat projekt, Professor Thea Tlsty vid University of California, San Francisco, och medarbetare från USA, Kanada, Storbritannien och Israel kommer att reda ut hur kronisk inflammation är kopplad till cancer.
Inflammation är en del av kroppens immunsvar. Kemikalier som frigörs av vita blodkroppar hjälper till att skydda vår kropp från skadade celler, främmande ämnen eller infektioner. Kronisk inflammation kan orsakas av flera faktorer som virus- och bakterieinfektioner (inklusive kolit), övervikt eller brist på motion, vilket kan leda till fler sjukdomar som cancer. Det föreslås att upp till 1 av 4 cancerformer globalt är kopplade till inflammation.
Det senaste arbetet visar att cellerna som omger cancer kan styra huruvida cancern växer eller försvinner. Syftet är att avgöra om det är möjligt att behandla de inflammerade cellerna och icke-cancerösa stromacellerna (de celler som omger cancercellerna omedelbart) snarare än att behandla cancercellerna direkt.
Professor Thea Tlsty, från University of California, San Francisco, sa:"Hittills har forskning mest fokuserat på cancerceller, men att göra detta är som att ställa in på bara ena sidan av en konversation. Vårt projekt kommer att göra det möjligt för oss att höra den andra sidan av det samtalet och avslöja hur den omgivande stromala miljön påverkar cancerutvecklingen och var inflammation spelar en roll i detta. Vi kan sedan ta fram spännande nya metoder för behandling från att återanvända vardagliga antiinflammatoriska läkemedel, att designa celler som riktar sig mot cancerfrämjande vävnader. "
Professor Stephen Elledge vid Brigham och Women's Hospital, Harvard Medical School, och medarbetare från USA, Storbrittanien, och Nederländerna vill förstå varför specifika genetiska defekter endast påverkar vissa vävnader.
Mutationer i BRCA-genen är bland de mest kända ärftliga genetiska defekterna som kan leda till cancer, och öka risken för bröst, äggstocks- och prostatacancer. Det finns många andra genetiska misstag som ökar sannolikheten för att utveckla cancer, men varför påverkar de bara vissa vävnader i kroppen?
Om någon bär en potentiellt cancerframkallande genmutation, detta fel kan finnas i varje cell i kroppen, men orsakar bara specifika cancerformer, t.ex. bröst eller hud. Teamet studerar varför detta är fallet, och kommer att använda denna information för att hitta sätt att förebygga eller behandla cancer i dessa organ.
Professor Stephen Elledge, från Brigham och Women's Hospital, Harvard Medical School, sade:"Vi tror att anledningen till att specifika genetiska defekter orsakar vissa typer av cancer beror på hur olika celltyper är" trådbundna ", och om vävnaden ser det som en "GO" -signal eller inte. Vi kommer att dekonstruera vad som händer genom att slå på och av cancergener och spåra förändringar i det normala, friska celler från olika organ. Detta kommer att fördjupa vår förståelse av själva cancer, och genom att använda avancerad teknik som organoider, Vi hoppas kunna hitta nya mål för cancerbehandlingar i framtiden. "
Detta projekt stöds i samarbete med The Mark Foundation for Cancer Research.
Det uppskattades att det fanns cirka 1, 740, 000 nya cancerfall diagnostiserades i USA förra året, och runt 609, 000 dödsfall av sjukdomen. Cancer Research UK:s Grand Challenge-initiativ utnyttjar den vetenskapliga eldkraften hos forskare och team i världsklass för att hantera denna ökande cancerbörda, inte bara i USA utan även i Storbritannien och över hela världen.
Edward Harlow, Doktorsexamen, medlem av Grand Challenge rådgivande panel och professor i cancerutbildning och forskning vid Harvard Medical School, sade:"Jag är inte medveten om några finansieringsmöjligheter någonstans i världen som kan börja integrera dessa många internationella cancerexperter i projekt av så tydlig betydelse. Dessa team har samlats för att hantera många av de största utmaningarna vi just nu står inför cancerforskning. Vi kan se på de framsteg som redan uppnåtts hur kraftfullt det är att stödja samarbeten av denna skala. "
Grand Challenge är öppet för forskare baserade överallt i världen och från alla discipliner för att ta med innovativa, internationell, och samarbetsmetoder för forskning.
Finansieringen för dessa nya projekt kommer från Cancer Research UK direkt och med stöd från The Mark Foundation for Cancer Research, med säte i New York, som ger mer än 12,5 miljoner dollar till projektet som leds av professor Stephen Elledge.
Iain Foulkes, Doktorsexamen, Cancer Research UK:s verkställande direktör för forskning och innovation, sa:
"Individuellt, dessa forskargrupper är bland de bästa i världen inom sina respektive områden. Genom att föra dem över gränserna, Grand Challenge gör det möjligt för dessa team att tänka större och etablera nya och spännande samarbeten. Finansieringens omfattning återspeglar den möjlighet vi ser i att utnyttja deras förmåga att förstå och hantera cancer. "