SEATTLE — 20 marca 2024 r. — Naukowcy z Fred Hutchinson Cancer Center odkryli, że specyficzny podtyp drobnoustroju powszechnie występującego w jamie ustnej może przedostawać się do jelit i rozwijać się w guzach raka jelita grubego. Drobnoustrój ten jest również przyczyną postępu raka i prowadzi do gorszych wyników leczenia raka.

Odkrycia, opublikowane 20 marca w czasopiśmie Nature, mogą pomóc w udoskonaleniu podejść terapeutycznych i metod wczesnych badań przesiewowych w kierunku raka jelita grubego, który według American Cancer Society jest drugą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu nowotworu u dorosłych w USA.

Badając guzy raka jelita grubego pobrane od 200 pacjentów, zespół Freda Hutcha zmierzył poziom Fusobacterium jądro – bakterii, o której wiadomo, że zakaża nowotwory. W około 50% przypadków stwierdzono, że w tkance nowotworowej w porównaniu z tkanką zdrową stwierdzono jedynie wzrost poziomu tylko określonego podtypu bakterii.

Naukowcy odkryli także większą liczbę tego drobnoustroju w próbkach kału pacjentów z rakiem jelita grubego w porównaniu z próbkami kału od zdrowych osób.

„Konsekwentnie obserwujemy, że pacjenci z nowotworami jelita grubego zawierającymi Fusobacterium jądro mają słabą przeżywalność i gorsze rokowanie w porównaniu z pacjentami bez tego drobnoustroju” – wyjaśniła dr Susan Bullman, badaczka mikrobiomu nowotworowego Freda Hutcha i współautorka badania. „Teraz odkrywamy, że za wzrost guza odpowiada określony podtyp tego drobnoustroju. Sugeruje, że terapie i badania przesiewowe ukierunkowane na tę podgrupę mikroflory pomogłyby osobom o podwyższonym ryzyku wystąpienia bardziej agresywnego raka jelita grubego”.

W badaniu wzięli udział Bullman i współautor do korespondencji dr Christopher D. Johnston, mikrobiolog molekularny Fred Hutch, a także pierwsza autorka badania Martha Zepeda-Rivera, dr, stypendystka Washington Research Foundation i pracownik naukowy w w Johnston Lab chcieli odkryć, w jaki sposób drobnoustrój przemieszcza się z typowego środowiska jamy ustnej do odległego miejsca w dolnej części jelita i w jaki sposób przyczynia się do rozwoju raka.

Najpierw znaleźli niespodziankę, która może mieć znaczenie dla przyszłych terapii. Dominująca grupa Fusobacterium jądro w nowotworach raka jelita grubego, uważana za pojedynczy podgatunek, w rzeczywistości składa się z dwóch odrębnych linii zwanych „kladami”.

„To odkrycie pod względem genetycznym było podobne do natknięcia się na Kamień z Rosetty” – wyjaśnił Johnston. „Mamy szczepy bakterii tak bliskie filogenetycznie, że myśleliśmy o nich jako o tym samym, ale teraz widzimy ogromną różnicę między ich względną liczebnością w nowotworach i w jamie ustnej”.

Oddzielając różnice genetyczne między tymi kladami, naukowcy odkryli, że naciekający nowotwór typ Fna C2 nabył odrębne cechy genetyczne, co sugeruje, że może przemieszczać się z jamy ustnej przez żołądek, wytrzymywać działanie kwasu żołądkowego, a następnie rosnąć w dolnym odcinku przewodu pokarmowego. Analiza ujawniła 195 różnic genetycznych między kladami.

Następnie, porównując tkankę nowotworową ze zdrową tkanką pacjentów chorych na raka jelita grubego, naukowcy odkryli, że jedynie podtyp Fna C2 jest znacząco wzbogacony w tkankę nowotworu jelita grubego i jest odpowiedzialny za wzrost raka jelita grubego.

Dalsze analizy molekularne dwóch kohort pacjentów, w tym ponad 200 nowotworów jelita grubego, ujawniły obecność tej linii Fna C2 w około 50% przypadków.

Naukowcy odkryli także, że w setkach próbek kału od osób chorych na raka jelita grubego i bez raka jelita grubego poziom Fna C2 był stale wyższy w przypadku raka jelita grubego.

„Wskazaliśmy dokładnie linię bakteryjną powiązaną z rakiem jelita grubego i wiedza ta ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych metod zapobiegania i leczenia” – powiedział Johnston.

On i Bullman uważają, że ich badanie stwarza znaczące możliwości w opracowaniu mikrobiologicznych terapii komórkowych, które wykorzystują zmodyfikowane wersje szczepów bakteryjnych w celu leczenia bezpośrednio nowotworów.

Praca ta była wspierana przez Narodowy Instytut Badań Stomatologicznych i Czaszkowo-Twarzowych Narodowego Instytutu Zdrowia, Narodowy Instytut Raka, Fundację Badawczą WM Kecka i stypendium Washington Research Foundation.

TYTUŁ ARTYKUŁU: Wyraźny klad Fusobacterium fusionum dominuje w niszy raka jelita grubego

DOI: 10.1038/s41586-024-07182-w

###

Kontakt z mediami:
Molly McElroy
mwmcelro@fredhutch.org

Fred Hutchinson Cancer Center łączy zindywidualizowaną opiekę i zaawansowane badania, aby zapewnić najnowsze możliwości leczenia raka, jednocześnie przyspieszając odkrycia, które zapobiegają, leczą i leczą raka i choroby zakaźne na całym świecie.

Fred Hutch z siedzibą w Seattle jest niezależną organizacją non-profit i jedynym ośrodkiem onkologicznym w Waszyngtonie wyznaczonym przez National Cancer Institute. Zdobyliśmy światową reputację dzięki naszym odkryciom w dziedzinie nowotworów, chorób zakaźnych i badaniom podstawowym, w tym ważnym postępom w przeszczepianiu szpiku kostnego, immunoterapii, profilaktyce HIV/AIDS i szczepionkach przeciwko COVID-19. Fred Hutch prowadzi osiem ośrodków opieki klinicznej, które zapewniają onkologię medyczną, infuzję, radioterapię, terapię protonową i usługi pokrewne. Fred Hutch uczestniczy także w programie onkologicznym UW Medicine.