Бактеріальний токсин може викликати рак

Міжнародна команда дослідників під керівництвом Каліфорнійського університету в Сан-Дієго зробила важливе відкриття щодо тривожного зростання випадків раку кишківника серед молодих людей. Вчені виявили, що ймовірною причиною може бути бактеріальний токсин колібактин.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature, базується на аналізі 981 геному колоректального раку у пацієнтів з раннім та пізнім початком захворювання з 11 країн з різними рівнями ризику. Результати показують, що колібактин, який виробляється певними штамами кишкової палички, залишає специфічні зміни в ДНК, які виявляються в 3,3 рази частіше у випадках раннього початку захворювання (особливо у дорослих до 40 років) порівняно з діагнозами після 70 років.

Рак кишківника, який раніше вважався хворобою людей старшого віку, тепер стрімко поширюється серед молоді щонайменше у 27 країнах. За останні 20 років кількість випадків серед осіб до 50 років приблизно подвоювалася кожне десятиліття. Якщо така тенденція збережеться, до 2030 року рак кишківника може стати головною причиною смерті від раку серед молодих дорослих.

Особливо тривожним є те, що молоді люди, у яких діагностують рак кишківника, часто не мають сімейної історії захворювання та відомих факторів ризику, таких як ожиріння чи гіпертонія. Це спонукало науковців шукати приховані екологічні або мікробні впливи.

Дослідження показало, що руйнівний вплив колібактину починається рано. Використовуючи молекулярне датування кожного мутаційного підпису, дослідники довели, що мутації, пов'язані з колібактином, виникають на ранніх стадіях розвитку пухлини, що узгоджується з попередніми дослідженнями, які показують, що такі мутації відбуваються в перші 10 років життя.

Професор Людміл Александров, старший автор дослідження, пояснює, що якщо людина отримує одну з цих мутацій до 10 років, вона може отримати рак кишківника на десятиліття раніше — у 40 років замість 60. Це означає, що бактерії, які виробляють колібактин, можуть непомітно колонізувати кишківник дітей, ініціюючи молекулярні зміни в їхній ДНК та потенційно створюючи передумови для розвитку раку задовго до появи будь-яких симптомів.

Дослідження є частиною проєкту Cancer Grand Challenges team Mutographs, що фінансується Cancer Research UK. Команда спеціалізується на розшифровці патернів мутацій ДНК, спричинених впливом навколишнього середовища та способом життя. Кожен фактор залишає унікальний генетичний відбиток у геномі, який може допомогти визначити походження певних видів раку.

Відкриття породжує низку нових питань: як діти піддаються впливу бактерій, що виробляють колібактин, і що можна зробити для запобігання або зменшення цього впливу? Які середовища, дієти чи способи життя більше сприяють виробленню колібактину? Як люди можуть дізнатися, чи мають вони вже ці мутації?

Команда досліджує кілька гіпотез і вивчає зв'язок між колібактином та ризиком раннього раку кишківника. Крім того, вони досліджують, чи може використання пробіотиків безпечно усунути шкідливі штами бактерій. Також розробляються тести для раннього виявлення мутацій, пов'язаних з колібактином, шляхом аналізу зразків калу.

Дослідження також виявило, що колоректальні раки з певних країн — зокрема Аргентини, Бразилії, Колумбії, Росії та Таїланду — показали збільшення певних мутаційних підписів, що свідчить про можливий вплив місцевих екологічних факторів на ризик розвитку раку.

Це дослідження проводилося під керівництвом професора Людміла Александрова з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, у співпраці з Міжнародним агентством з дослідження раку (Франція) та Інститутом Веллкома Сенгера (Велика Британія). Значний внесок у роботу зробили Маркос Діаз-Гей та інші члени міжнародної дослідницької групи.