Подписът на микробиома е открит за рак на дебелото черво
Германски изследователи разкриха важна връзка между диетата, микробиома и рака на дебелото черво. Според това диетата, богата на мазнини и месо, изглежда благоприятства чревните бактерии, стимулиращи тумора. От това може да се извлече и тест за рак на дебелото черво.
Публикувано от Томас Мюлер: 25 май 2019 г., 8:12 ч
ХАЙДЕЛБЕРГ. Може би най-интересният аспект на работата, публикувана на видно място в "Nature Medicine" за характерен микробиомен подпис за рак на дебелото черво, е възможността за използване на прост тест за откриване на висок риск от рак на дебелото черво и по този начин може би предотвратяване на болестта. По-нататъшни проучвания ще трябва да покажат дали това е възможно.
Изследовател около Dr. Георг Целер от Европейската лаборатория за молекулярна биология (EMBL) в Хайделберг е успял поне да използва бактериалния състав в червата, за да направи заключения относно колоректалния рак с толкова голяма точност, колкото при тестване за окултна кръв в изпражненията (Nat Med 2019; 25: 679-689). Изглежда, че някои от бактериите, типични за рака на дебелото черво, благоприятстват развитието на тумори и в същото време сочат към диета, богата на мазнини и месо.
Търси се валиден в световен мащаб подпис
Чревният микробиом: При страдащите от рак на червата изглежда има повече микроби, които разграждат аминокиселините и мастните киселини.
За своя анализ изследователите оцениха данните за последователността от осем микробиомни анализа. Пробите са от общо 768 участници в проучването, около половината от тях са с рак на дебелото черво. Всички проби са били събрани преди терапията на рака и са дошли от участници в Европа, САЩ, Китай и Япония. Отделните проучвания често дават неясни или противоречиви резултати относно връзката между микробиома и туморите на дебелото черво. Това се дължи не само на различни методи за подготовка и анализ, но и вероятно на различни пациенти и вероятно етнически фактори. Изследователите около Zeller се надяват да намерят валиден в световен мащаб подпис чрез изчисляване на специфичните за изследването разлики в мета-анализ.
Първоначално те взеха четири публикувани проучвания с анализ на микробиомна последователност от Европа, САЩ и Китай, както и все още непубликуван набор от данни от Германия. Използвайки данните за генетичната последователност, те търсят микроби, които са по-чести при пациенти с рак на дебелото черво, но рядко се срещат при здрави колонисти.
Те взеха предвид известните съпътстващи фактори на участниците като възраст, пол, ИТМ, консумация на тютюн и диета, както и разликите в дизайна на изследването и методите за анализ. И накрая, те откриха 29 вида бактерии, разпространението на които се различава значително при здрави и болни хора, включително много, които преди са били свързани с рак на дебелото черво, като Fusobacterium, Porphyromonas, Parvimonas, Peptostreptococcus, Gemella, Prevotella и Solobacterium.
Четири характерни клъстера
Не всички обаче се появяват едновременно при пациенти с рак на дебелото черво.Вместо това изследователите успяват да идентифицират четири клъстера: Единият се състои изключително от видове Porphyromonas - това е открито предимно при пациенти с рак на ректума. Друг клъстер съдържа само клостридии и се среща главно сред жените, а другите два клъстера са таксономично по-разнородни.
Изследователите не са успели да идентифицират връзка между определени микроби и туморен стадий, което показва, че микробиомният състав почти не се променя в хода на заболяването - и че типичните отклонения могат да бъдат открити много преди началото на заболяването.
80 процента точност
След това учените потърсиха колко добре резултатите могат да се използват за тест за рак на дебелото черво. Те откриха 17 ключови микроба, които представляват разликите с над 80 процента. Това им даде точност (стойност на AUC) от над 80 процента. Те успяха да потвърдят тази стойност, като приложиха тестовите параметри към останалите три проучвания. Микробиомният анализ може да предскаже чревни тумори, както и хемокултен тест.
Генетичната информация обаче дава и улики за метаболизма на чревните бактерии. Според това изглежда, че има повече микроби при пациенти с рак на дебелото черво, които разграждат аминокиселини и мастни киселини, но едва ли има микроби, които метаболизират сложни въглехидрати. Това показва особено високо съдържание на месо, мазнини и ниско съдържание на фибри при пациенти с рак на дебелото черво и е в съответствие с известните рискови фактори.
В допълнение, те откриха гени за бактериални токсини, които се считат за канцерогени, като Fusobacterium и E. coli токсини, при пациенти с колоректален рак. По-специално бай оперонът се появи по много специфичен начин. Бактериите се нуждаят от това за синтеза на вторични жлъчни киселини чрез 7-алфа-дехидроксилиране. В процеса се произвеждат и вещества, които са силно токсични за черния дроб, които са свързани с чернодробни тумори и за които също се предполага, че са от голямо значение за развитието на рак на дебелото черво.
Според тези данни нездравословната диета с много месо, мазнини и малко фибри може да промени микробиомния състав и да създаде чревна среда, която благоприятства туморите. Тест, който разкрива такива промени, може да бъде в състояние да открие хората в риск в началото.