Підпис мікробіома виявлений для раку товстої кишки
Німецькі дослідники виявили важливий зв'язок між дієтою, мікробіомом та раком товстої кишки. Згідно з цим, дієта, багата жиром та м’ясом, сприятливо сприяє розвитку кишкових бактерій, що стимулюють пухлину. З цього також можна отримати тест на рак товстої кишки.
Опубліковано Томасом Мюллером: 25 травня 2019 р., 8:12 ранку
ГАЙДЕЛБЕРГ. Мабуть, найцікавішим аспектом роботи, яка помітно опублікована в "Природній медицині", присвяченої характерному підпису мікробіома для раку товстої кишки, є можливість використання простого тесту для виявлення високого ризику раку товстої кишки і, можливо, запобігання захворювання. Подальші дослідження мали б показати, чи можливо це.
Дослідник навколо Dr. Георг Целлер з Європейської лабораторії молекулярної біології (EMBL) у Гейдельберзі принаймні зумів використати бактеріальний склад кишечника, щоб зробити висновки щодо раку прямої кишки з такою точністю, як при тестуванні на приховану кров у калі (Nat Med 2019; 25: 679-689). Деякі бактерії, типові для раку товстої кишки, також сприяють розвитку пухлини і одночасно вказують на дієту, багату жиром і м'ясом.
Шукаємо дійсний підпис у всьому світі
Кишковий мікробіом: У хворих на рак кишечника, здається, є більше мікробів, які розщеплюють амінокислоти та жирні кислоти.
Для їх аналізу дослідники оцінили дані послідовності з восьми аналізів мікробіомів. Зразки взяли від 768 учасників дослідження, приблизно у половини з них був рак товстої кишки. Усі зразки були зібрані до терапії раку та отримані від учасників з Європи, США, Китаю та Японії. Окремі дослідження часто давали незрозумілі або суперечливі результати щодо зв'язку між мікробіомом та пухлинами товстої кишки. Це було пов’язано не тільки з різними методами підготовки та аналізу, але й, можливо, з-за різних пацієнтів та, можливо, етнічних факторів. Дослідники навколо Целлера сподівалися знайти глобально валідний підпис, обчислюючи специфічні відмінності дослідження в мета-аналізі.
Спочатку вони взяли чотири опубліковані дослідження з аналізом послідовностей мікробіомів з Європи, США та Китаю, а також ще не опублікований набір даних з Німеччини. Використовуючи дані генетичної послідовності, вони шукали мікроби, які частіше виявляються у людей, хворих на рак товстої кишки, але рідко у людей із здоровою кишкою.
Роблячи це, вони взяли до уваги відомі супутні фактори учасників, такі як вік, стать, ІМТ, споживання тютюну та дієту, а також різницю в дизайні дослідження та методах аналізу. Нарешті, вони виявили 29 типів бактерій, поширеність яких суттєво відрізнялася у здорових та хворих людей, у тому числі багатьох, які раніше були пов'язані з раком товстої кишки, таких як Fusobacterium, Porphyromonas, Parvimonas, Peptostreptococcus, Gemella, Prevotella та Solobacterium.
Чотири характерні скупчення
Однак не всі вони траплялися одночасно у хворих на рак товстої кишки, натомість дослідникам вдалося виділити чотири скупчення: одне складалося виключно з видів Porphyromonas - це було виявлено переважно у пацієнтів з раком прямої кишки. Інший кластер містив лише клостридії і зустрічався переважно серед жінок, інші два кластери були таксономічно більш неоднорідними.
Дослідникам не вдалося виявити будь-який зв'язок між певними мікробами та стадією пухлини, що вказує на те, що склад мікробіому майже не змінюється в ході захворювання - і що типові відхилення можуть бути виявлені задовго до початку захворювання.
Точність 80 відсотків
Далі вчені шукали, наскільки добре результати можна використовувати для тесту на рак товстої кишки. Вони виявили 17 ключових мікробів, які представляли різницю понад 80 відсотків. Це дало їм точність (значення AUC) понад 80 відсотків. Вони змогли підтвердити це значення, застосувавши параметри тесту до інших трьох досліджень. Мікробіомний аналіз може передбачити пухлини кишечника, а також гемокультний тест.
Однак генетична інформація також надала підказки про метаболізм кишкових бактерій. Відповідно до цього, здається, у хворих на рак товстої кишки є більше мікробів, які розщеплюють амінокислоти та жирні кислоти, але навряд чи є такі мікроби, які метаболізують складні вуглеводи. Це вказує на дієту, яка особливо багата м’ясом, жиром і з низьким вмістом клітковини у хворих на рак товстої кишки і відповідає відомим факторам ризику.
Крім того, вони виявили гени бактеріальних токсинів, які вважаються канцерогенами, такі як токсини Fusobacterium та E. coli, у пацієнтів з колоректальним раком. Зокрема, бай-оперон з'явився вкрай специфічно. Це те, що потрібно бактеріям для синтезу вторинних жовчних кислот за допомогою 7-альфа-дегідроксилювання. У процесі виникають речовини, які є дуже токсичними для печінки, які пов’язані з пухлинами печінки і які також вважаються важливими у розвитку раку товстої кишки.
Згідно з цими даними, нездорова дієта з великою кількістю м’яса, жиру і мало клітковини може змінити склад мікробіомів і створити кишкове середовище, яке сприяє розвитку пухлин. Тест, який виявляє такі зміни, може виявити людей, які перебувають у групі ризику, на ранніх стадіях.