Bol objavený mikrobiálny podpis pre rakovinu hrubého čreva
Nemeckí vedci odhalili dôležité prepojenie medzi stravou, mikrobiómmi a rakovinou hrubého čreva. Podľa toho sa zdá, že strava bohatá na tuky a mäso uprednostňuje črevné baktérie podporujúce nádor. Z toho možno odvodiť aj test na rakovinu hrubého čreva.
Zverejnil Thomas Müller: 25. mája 2019, 8:12 hod
HEIDELBERG. Snáď najzaujímavejším aspektom práce prominentne publikovanej v časopise Nature Medicine o charakteristickom mikrobióme pre rakovinu hrubého čreva je možnosť použitia jednoduchého testu na zistenie vysokého rizika rakoviny hrubého čreva, a teda možno na prevenciu choroby. Ďalšie štúdie by museli preukázať, či je to možné.
Vedec okolo Dr. Georgovi Zellerovi z Európskeho laboratória pre molekulárnu biológiu (EMBL) v Heidelbergu sa aspoň pomocou bakteriálneho zloženia v čreve podarilo vyvodiť závery o rakovine hrubého čreva s takou presnosťou, ako pri testovaní na skrytú krv v stolici (Nat Med 2019; 25: 679-689). Zdá sa, že niektoré z baktérií typických pre rakovinu hrubého čreva podporujú vývoj nádorov a súčasne poukazujú na stravu bohatú na tuky a mäso.
Hľadáte globálne platný podpis
Črevný mikrobióm: U pacientov s rakovinou čreva sa zdá, že existuje viac choroboplodných zárodkov, ktoré rozkladajú aminokyseliny a mastné kyseliny.
Na svoju analýzu vedci použili sekvenčné údaje z ôsmich analýz mikrobiómu. Vzorky pochádzali od celkovo 768 účastníkov štúdie, približne polovica mala rakovinu hrubého čreva. Všetky vzorky boli zhromaždené pred liečbou rakoviny a pochádzajú od účastníkov z Európy, USA, Číny a Japonska. Jednotlivé štúdie často priniesli nejasné alebo protichodné výsledky týkajúce sa súvislosti medzi mikrobiómom a nádormi hrubého čreva. Bolo to spôsobené nielen rôznymi metódami prípravy a analýzy, ale pravdepodobne aj rôznymi pacientmi a pravdepodobne etnickými faktormi. Vedci okolo Zellera dúfali, že nájdu globálne platný podpis výpočtom rozdielov špecifických pre štúdiu v metaanalýze.
Spočiatku brali štyri publikované štúdie s mikrobiómovou sekvenčnou analýzou z Európy, USA a Číny, ako aj zatiaľ nezverejnený súbor údajov z Nemecka. Pomocou údajov o genetickej sekvencii hľadali zárodky, ktoré sa vyskytujú častejšie u ľudí s rakovinou hrubého čreva, ale zriedka u ľudí so zdravým hrubým črevom.
Zohľadnili známe sprievodné faktory účastníkov, ako sú vek, pohlavie, BMI, spotreba tabaku a strava, ako aj rozdiely v koncepcii štúdie a metódach analýzy. Nakoniec našli 29 druhov baktérií, ktorých prevalencia sa významne líšila u zdravých a chorých ľudí, vrátane mnohých, ktoré predtým súviseli s rakovinou hrubého čreva, ako napríklad Fusobacterium, Porphyromonas, Parvimonas, Peptostreptococcus, Gemella, Prevotella a Solobacterium.
Štyri charakteristické klastre
U pacientov s rakovinou hrubého čreva sa však všetky nevyskytovali súčasne. Namiesto toho sa vedcom podarilo identifikovať štyri zhluky: Jeden sa skladal výlučne z druhov Porphyromonas - bolo to zistené predovšetkým u pacientov s rakovinou konečníka. Iný klaster obsahoval iba klostrídie a vyskytoval sa hlavne u žien, ďalšie dva klastre boli taxonomicky heterogénnejšie.
Vedcom sa nepodarilo identifikovať súvislosť medzi určitými mikróbmi a štádiom nádoru, čo naznačuje, že zloženie mikrobiómu sa v priebehu ochorenia takmer nemení - a že typické odchýlky možno nájsť dosť dlho pred začiatkom ochorenia.
80-percentná presnosť
Vedci ďalej zisťovali, ako dobre sa dajú výsledky využiť na test rakoviny hrubého čreva. Našli 17 kľúčových zárodkov, čo predstavovalo rozdiely o viac ako 80 percent. To im dalo presnosť (hodnota AUC) nad 80 percent. Túto hodnotu dokázali potvrdiť uplatnením testovacích parametrov na ďalšie tri štúdie. Mikrobiómová analýza dokáže predpovedať črevné nádory aj hemokultový test.
Genetická informácia však poskytovala informácie aj o metabolizme črevných baktérií. Podľa toho sa zdá, že u pacientov s rakovinou hrubého čreva existuje viac mikróbov, ktoré štiepia aminokyseliny a mastné kyseliny, ale takmer vôbec nie sú mikróby, ktoré metabolizujú komplexné sacharidy. To naznačuje stravu, ktorá je obzvlášť bohatá na mäso, tuky a nízky obsah vlákniny u pacientov s rakovinou hrubého čreva a je v súlade so známymi rizikovými faktormi.
Okrem toho našli gény pre bakteriálne toxíny, ktoré sa považujú za karcinogény, ako sú toxíny Fusobacterium a E. coli, u pacientov s kolorektálnym karcinómom. Najmä bai operon sa objavil veľmi špecifickým spôsobom. Baktérie to potrebujú na syntézu sekundárnych žlčových kyselín prostredníctvom 7-alfa-dehydroxylácie. V tomto procese vznikajú látky vysoko toxické pre pečeň, ktoré súvisia s nádormi pečene a predpokladá sa tiež, že sú dôležité pri vývoji rakoviny hrubého čreva.
Podľa týchto údajov by nezdravá strava s množstvom mäsa, tukov a málo vlákniny mohla zmeniť zloženie mikrobiómov a vytvoriť črevné prostredie, ktoré podporuje nádory. Test, ktorý odhalí tieto zmeny, môže včas odhaliť rizikové osoby.