Kunnen darmbacteriën darmkanker veroorzaken?
Darmmicrobiota zou een rol kunnen spelen bij de ontwikkeling van darmkanker, onthult een nieuwe studie. Als dit waar is, kan dit na verloop van tijd leiden tot behandelingen die de groei van kankertumoren stoppen.
Cijfers van het National Cancer Institute (NCI) suggereren dat in 2018 140.250 nieuwe gevallen van colorectale kanker zouden kunnen worden gediagnosticeerd in de Verenigde Staten.
Van alle bekende risicofactoren voor deze kanker noemen de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) een familiegeschiedenis van darmkanker, een ongezond voedingspatroon en obesitas.
De laatste tijd raken onderzoekers steeds meer geïnteresseerd in de vraag of variaties in de bacteriepopulaties van ons lef invloed hebben op de regulatie van genexpressie en de ontwikkeling van darmkanker vergemakkelijken.
Een nieuwe studie van de University of Minnesota in Twin Cities, die nu in het tijdschrift is gepubliceerd mSystems, suggereert dat er een verband bestaat tussen de samenstelling van iemands darmmicrobioom en het ontstaan van darmkanker.
De onderzoekers, geleid door Ran Blekhman, geloven dat bepaalde darmbacteriën de activiteit beïnvloeden van sommige soorten microRNA (miRNA), dit zijn niet-coderende moleculen die helpen bij het reguleren van genexpressie.
Zo'n interactie, zo vermoeden ze, kan leiden tot ontregeling op celniveau die kenmerkend is voor darmkanker.
"Dit is een correlatie, maar het is nog steeds erg spannend, want als we een causaal effect zien, kun je manieren bedenken om het microRNA in de tumoren te manipuleren door het microbioom te veranderen, en dat zou mogelijk kunnen worden gebruikt als kankertherapie."
Ran Blekhman
Zijn darmbacteriën-miRNA-interacties de sleutel?
Het idee dat darmbacteriën mogelijk een rol zouden kunnen spelen bij darmkanker, het feit dat - volgens recent onderzoek - miRNA-ontregeling tumorgroei kan vergemakkelijken, en de overtuiging dat deze niet-coderende moleculen kunnen interageren met darmbacteriën hebben allemaal invloed gehad op de beslissing van het team om beginnen hun recente onderzoek.
"We wilden al deze dingen samen bekijken", vervolgt Blekhman, "om te zien of er enige interactie is tussen het gastheer microRNA en het microbioom in de context van darmkanker."
De onderzoekers begonnen met het beoordelen van colonkankertumoren, evenals monsters van colonweefsel verzameld van menselijke patiënten tijdens een eerdere studie uitgevoerd aan de Universiteit van Minnesota. In totaal analyseerden ze 88 monsters van 44 mensen.
Vervolgens gebruikten Blekhman en team miRNA-sequencing om de aanwezigheid van deze moleculen in de tumor- en weefselmonsters te bepalen. Vervolgens traceren ze associaties tussen bepaalde microbiota-samenstellingen en niveaus van miRNA-expressie in de patiëntenmonsters.
Ze onthulden dat veel soorten miRNA-moleculen verschillend tot expressie werden gebracht in karteldarmtumoren, vergeleken met gezond karteldarmweefsel. Bovendien bleken deze verschillen consistent te zijn met de bacteriële overvloed die in tumoren werd aangetroffen.
Darmbacteriën die voorheen in verband werden gebracht met darmkanker, zoals Fusobacterium en Providencia, werden gekoppeld aan de expressie van miRNA's - zoals miRNA-182, miRNA-503 en miRNA17-92 - die mogelijk een rol spelen bij de productie van glycanen, koolhydraatverbindingen die zijn gekoppeld aan de ontwikkeling van kanker.
Hoop op betere therapieën voor darmkanker
"We hebben netwerken van microben gevonden die afhankelijk zijn van het microRNA", legt Blekhman uit. "Vervolgens hebben we specifiek de microben onderzocht die eerder in verband werden gebracht met kanker, en we identificeerden alle microRNA's die gecorreleerd zijn met de overvloed van deze microben."
Hoewel de onderzoekers tevreden zijn met hun recente bevindingen, merken ze op dat ze tot nu toe alleen correlaties hebben waargenomen en dat er meer werk nodig zal zijn om een oorzakelijk verband tussen de miRNA-darmbacterie-interactie en de ontwikkeling van darmkanker te bewijzen.
"Dit is een opwindend resultaat, maar voor nu hebben we correlatie aangetoond", waarschuwt Blekhman.
De onderzoekers zijn echter al bezig met het identificeren van de mogelijke onderliggende mechanismen die een oorzakelijk verband zouden kunnen bewijzen. "We werken momenteel aan het aantonen van een direct effect van het microbioom op het microRNA met diermodellen", zegt Blekhman.
Als deze hypothese klopt, zou het onderzoekers kunnen begeleiden bij het ontwikkelen van behandelingen die op een zodanige manier op miRNA-expressie zouden werken dat tumorgroei wordt voorkomen.
