O nouă cercetare dezvăluie codul poștal” bacterian al cancerului colorectal pentru predicție și supraviețuire

O nouă cercetare dezvăluie codul poștal” bacterian al cancerului colorectal pentru predicție și supraviețuire

Un studiu recent arată că bacteriile care trăiesc în tumorile colorectale formează ecosisteme distincte care sunt strâns legate de progresia bolii.Nși rezultatele pacientului. Acești microbi „rezidenți în țesuturi” par să joace un rol esențial în modelarea biologiei tumorii și pot ajuta la prezicerea supraviețuirii pacientului cu mai multă acuratețe decât doar factorii clinici tradiționali.

Cercetarea a fost efectuată de oameni de știință de la BGI Genomics în colaborare cu Universitatea Uppsala, Universitatea Umeå și Institutul Regal de Tehnologie KTH. A fost publicat înComunicarea naturiiLa începutul lunii decembrie 2025.

Analizând aproape 1.000 de mostre de cancer colorectal, cercetătorii au identificat modele microbiene specifice asociate cu localizarea tumorii, caracteristicile genetice și rezultatele pacientului. Ei au dezvoltat, de asemenea, un nou Scor de risc microbian (MRS) bazat pe aceste modele, oferind o modalitate practică de a transforma datele complexe ale microbiomului în perspective prognostice.

Această lucrare se bazează pe o colaborare pe termen lung între BGI Genomics și rețeaua de cercetare U-CAN din Suedia. Ostudiu anteriorde aceeași echipă, publicat înNaturăanul trecut a stabilit un cadru genomic cuprinzător pentru cancerul colorectal folosind secvențierea la scară largă a genomului întreg și a transcriptomului. Noua cercetare extinde acest cadru pentru a include o nouă dimensiune crucială - caracterizarea sistematică a microbilor rezidenți în țesuturi - și oferă perspective mai profunde asupra peisajului biologic complex al cancerului colorectal.

Comunitățile microbiene diferă de la stânga la dreapta

Una dintre cele mai izbitoare descoperiri este că localizarea anatomică a tumorii are o influență semnificativă asupra microbiomului acesteia. Cancerele care apar pe partea dreaptă și stângă a colonului adăpostesc comunități microbiene semnificativ diferite.

Tumorile din partea dreaptă au fost dominateFirmicutesBacteriile, inclusiv familiile caLachnospiraceae(De exemplu,Blautia) ȘiRuminococcaceae(inclusivFaecalibacterium). Aceste tumori au conținut un număr mare de bacterii, dar au prezentat o diversitate microbiană generală mai mică.

În schimb, tumorile din partea stângă și rectale au susținut comunități mai diverse cu abundență bacteriană mai mică. Aceste locații au fost îmbogățite pentru microbi precumEscherichia coli (E.coli),Akkermansia muciniphilaŞiPorphyromonasSpecie.

Diferența dintre țesutul tumoral și țesutul normal adiacent a fost deosebit de pronunțată în colonul drept. Anumite bacterii asociate cancerului, inclusiv subspecii specificeFusobacterium nucleatumau fost îmbogățiți în mod constant cu tumori, indiferent de localizarea lor.

Aceste „semnături” microbiene au fost validate în cohorte independente de pacienți. Folosind modele de învățare automată, cercetătorii au reușit să prezică cu exactitate dacă o tumoare provine din partea dreaptă sau stângă a colonului pe baza numai microbiomul lor. Profilurile microbiene din partea dreaptă au fost, de asemenea, legate de căile de semnalizare legate de hipoxie, sugerând că condițiile de oxigen scăzut în tumori ajută la selecția unor bacterii specifice, care la rândul lor pot influența comportamentul tumorii.

Microbii modifică genetica tumorii

De asemenea, studiul a găsit o legătură puternică între microbii rezidenți în tumori și peisajul genetic al cancerului colorectal.

Tumorile cu un număr mare de mutații genetice - mai frecvente în colonul drept - au adăpostit comunități microbiene distincte îmbogățite în bacterii originare din gură. Acestea au inclus mai multe subspecii deFusobacterium nucleatumși microbi precumTreponem.

Tumorile cu mai puține mutații au arătat un model diferit. Aceste tipuri de cancer sunt mai frecventeE.coliinclusiv tulpini purtătoare de insula genomică dăunătoare ADN-ului. Aceste bacterii au fost asociate cu modele specifice de mutație și au fost mai frecvente în tumorile din partea stângă.

Foarte important, cercetătorii au observat că perturbarea microbiană în sine este o caracteristică definitorie a cancerului colorectal. În toate subtipurile genetice, tumorile au fost îmbogățite în mod constant în bacterii patogene în comparație cu țesutul normal adiacent. Acest lucru sugerează că dezechilibrul microbian nu este doar un produs secundar al modificărilor genetice, ci o componentă centrală a tumorigenezei.

Bacteriile indică comportamentul tumoral specific subtipului

Când tumorile au fost stratificate în funcție de subtipuri moleculare stabilite, semnificația prognostică a anumitor microbi a devenit și mai clară.

Niveluri ridicate sunt prezente în tumorile CMS2 - un subtip mai frecvent în cancerele din partea stângă și la pacienții mai tineriEnterobacteriaceaemai ales pks-pozitivE.coliau fost puternic asociate cu o supraviețuire mai proastă. Aceste tumori au prezentat, de asemenea, semne de hipoxie crescută.

În schimb, în ​​subtipul CMS4, nivelurile crescute de Fusobacterium au fost asociate cu rezultate mai proaste. Aceste tumori au prezentat un răspuns imun antitumoral slăbit, inclusiv o activitate redusă a celulelor T CD8 pozitive.

Aceste rezultate arată că efectul unei anumite bacterii depinde de subtipul molecular și de micromediul tumoral. Același microorganism poate semnala comportamente biologice foarte diferite în funcție de locul și modul în care funcționează.

Scorul de risc microbian cu potențial clinic

Rezultatul cel mai rapid implementabil al studiului este Scorul de risc microbian.

Prin combinarea ambelor bacterii cu risc ridicat (de exemplu, anumiteClostridiumspecii) și tipuri de protecție (inclusivFaecalibacterium prausnitzii), Scorul de risc microbian a prezis în mod independent supraviețuirea pacientului. În mai multe analize, a îmbunătățit acuratețea prognosticului dincolo de factorii standard, cum ar fi vârsta, stadiul tumorii și genetica cancerului. Profilurile microbiene protectoare au fost asociate cu o semnalizare inflamatorie redusă, în timp ce profilurile cu risc ridicat au fost în concordanță cu căile de semnalizare cunoscute pentru a promova progresia cancerului.

A fost o perspectivă remarcabilăAkkermansia muciniphilaconsiderată adesea o bacterie benefică, a fost asociată cu rate de supraviețuire mai scăzute atunci când este prezentă în cantități mari în țesutul adiacent tumorilor. Acest lucru evidențiază rolul dependent de context al microbilor în cancer.

Luate împreună, aceste descoperiri schimbă viziunea asupra cancerului colorectal de la o boală cauzată exclusiv de celule umane la una care este în esență modelată de interacțiunile dintre genetica umană și microbii rezidenți în tumori. Prin decodificarea „codurilor poștale” microbiene în cadrul tumorilor, studiul adaugă un nou nivel de perspectivă biologică și deschide ușa către o evaluare mai personalizată a prognosticului.

În timp ce tratamentele bazate pe microbiom nu sunt încă la îndemână, microbii rezidenți în tumori apar ca biomarkeri importanți și potențiale ținte viitoare. Pe măsură ce datele genomice și microbiene continuă să convergă, înțelegerea cancerului poate necesita din ce în ce mai mult să privim dincolo de genele tumorale la ecosistemele microbiene complexe care le înconjoară și interacționează cu acestea.

Despre BGI Genomics

Cu sediul central în Shenzhen, China, BGI Genomics este cel mai important furnizor mondial de soluții integrate pentru medicina de precizie. Serviciile noastre acoperă peste 100 de țări și regiuni și includ peste 2.300 de unități medicale. În iulie 2017, BGI Genomics (300676.SZ) a fost listată oficial la Bursa de Valori din Shenzhen ca subsidiară a BGI Group.

Surse: