De mult timp se știe că cancerul apare din cauza expunerii la factori externi, cum ar fi dieta nesănătoasă sau fumatul. Recent, microbii care trăiesc în și pe corpul nostru au venit pe scenă ca jucători cheie. S-a dovedit că un tip de bacterie poate provoca cancer de stomac - Helicobacter pylori. Rolul microbiomului intestinal în dezvoltarea cancerului de colon, al treilea cel mai frecvent cancer la nivel mondial, este mai puțin bine înțeles. Pentru a determina impactul acesteia, cercetătorii realizează o hartă care arată modul în care microbii care colonizează curajul pacienților cu cancer colorectal diferă de cei care locuiesc la indivizi sănătoși.

modificările

Cercetătorii de la Laboratorul European de Biologie Moleculară (EMBL), Universitatea din Trento și colaboratorii lor internaționali analizează o serie de studii microbiomice existente despre cancerul colorectal, împreună cu datele obținute recent. Metaanalizele lor identifică modificările specifice bolii în microbiomi care sunt la nivel global stabili. Acestea sunt urmărite în șapte țări de pe trei continente, în ciuda diferențelor de mediu, dietă și stil de viață. Studiul lor este publicat în Nature Medicine.

Georg Zeller de la EMBL din Heidelberg, Germania spune: "Am folosit analize riguroase de învățare automată pentru a identifica semnăturile microbiene pentru cancerul colorectal. Am confirmat aceste semnături în stadiile incipiente ale cancerului și în multe studii, astfel încât să poată servi drept bază pentru viitor screening neinvaziv al cancerului. "

Nicola Segata de la Universitatea din Trento din Italia a adăugat: "Nu numai că am creat un grup de microbi roșii legați de cancerul colorectal la populații, dar am găsit și semnături în metabolismul microbian care au o putere predictivă similară. Acestea vor contribui la noi cercetări că pentru a clarifica modul în care microbiomul intestinal poate contribui la dezvoltarea cancerului. "

Studiul, condus de oamenii de știință EMBL, se concentrează pe un proces în care anumite bacterii din intestin convertesc acizii biliari, care fac parte din sucurile noastre digestive, în metaboliți care pot fi cancerigeni. Un studiu legat de Universitatea din Trento arată cum anumite clase de bacterii descompun colina, un nutrient esențial găsit în carne și alte alimente și o transformă într-un metabolit potențial periculos. Acest metabolit crește riscul de boli cardiovasculare și poate fi acum asociat cu cancer colorectal.

Una dintre provocările cercetării metagenomice, care se bazează pe materialul genetic provenit de la microbi din probele de mediu, cum ar fi fecalele, este legarea fragmentelor genetice de diferitele organisme microbiene cărora le aparțin. Scopul așa-numitei profilări taxonomice este de a identifica și cuantifica speciile bacteriene prezente în eșantion. „În ciuda diferitelor abordări în profilarea taxonomică și analiza statistică, studiile noastre au ajuns la concluzii similare”, spune liderul grupului EMBL, Pierre Bork, „făcând din acesta unul dintre cele mai promițătoare cazuri de diagnostic de microbiomi până în prezent”.

Oamenii de știință sunt pe cale să caracterizeze pe deplin microbiomul din intestinul uman pentru a studia relația acestuia cu diferite boli.

În panoul de markeri microbieni reproductibili care se găsesc asociați cu cancerul de colon, există două bacterii deja cunoscute (Fusobacterium nucleatum) și noi specii și gene microbiene.

"Analiza computațională joacă un rol cheie în analiza datelor metagenomice. A trebuit să dezvoltăm algoritmi pentru identificarea microbilor cu rezoluție și precizie foarte mare", a spus Segata, care a condus studiul la Universitatea din Trento. "Gena care descompune colina într-un metabolit potențial periculos este un bun exemplu. Această genă este adesea transportată în microbiomul bacterian intestinal, care nu are nume și pe care l-am descoperit la începutul acestui an."

În această lucrare anterioară, publicată în revista Cell, Segata și grupul său au identificat câteva sute de specii de microbiomi care predomină în intestin, dar rămân neexplorate. Dezvăluirea completă a diversității microbiomului intestinal poate duce la găsirea mai multor asociații de microbi în intestin cu alte boli ale omului.

„Microbiomul intestinal este extrem de dependent de factori precum dieta, stilul de viață și mediul înconjurător”, continuă Segata, „și având în vedere populații diverse din punct de vedere geografic și cultural, este necesar să se obțină semnături de microbiomi care sunt de fapt asociate cu cancerul colorectal.”

Acest lucru înseamnă, de asemenea, că includerea mai multor probe metagenomice din populații subreprezentate și apropierea mărimii eșantionului de unele cercetări genetice umane actuale pot îmbunătăți în continuare asocierea și gestiona mai bine viitoarele strategii diagnostice și terapeutice pentru cancerul de colon.