Tumor mikrobiom: új irány a daganatkutatásban

Diavitas Életmód Program logó
2020 június 19. Diavitas Magazin

Kutatások igazolták, hogy humán daganatokban kimutatható egy daganat-specifikus, sejten belüli baktériumok által alkotott mikroorganizmus közösség. A Cancer című neves tudományos folyóiratban megjelent cikk különböző szöveti eredetű daganatok esetén vizsgálta a tumorszövetben kimutatható baktérium közösséget, normál szövetekkel összehasonlítva. A kutatás eredményei azt mutatták, hogy a vizsgált daganatok mindegyike egy meghatározott baktérium közösséggel jellemezhető, mely mikroorganizmus összetétel a daganat típusával, dohányzási szokásokkal, illetve az immunterápiára adott válasszal mutatott összefüggést.

Több mint száz éve ismert a baktériumok szerepe daganatok kialakulásában. Legismertebb példa a Helicobacter pyloripatogén szerepe gyomorkarcinóma kialakulásában. A Cancer május 28-i számában megjelent tudományos közleményben olyan daganatok vizsgálatáról számolnak be, melyek hátterében a mikroorganizmus közösség szerepe mindeddig nem volt ismert. Összesen hét különböző daganatot vizsgáltak: emlő, tüdő, petefészek, hasnyálmirigy, melanóma, csont és agydaganat. A kutatás során több mint 1000 daganatszövet került összehasonlításra 500 egészséges szövetmintával.

Mivel a tumor baktérium közösség rendkívül kicsi részét teszi ki a daganatoknak, ezért kimutatásuk napjainkig nem volt lehetséges; ugyanakkor az új generációs szekvenálásnak köszönhetően mára vizsgálhatóvá váltak. A kutatás eredményei azt mutatták, hogy különböző típusú daganatok különböző arányban hordoznak bakteriális DNS-t, melanóma esetén csupán 14,3%, addig emlő, hasnyálmirigy és csont-tumorok esetén ez az arány 60% feletti. A pozitív eredményeket bakteriális sejtfal összetevők, illetve más sejtalkotók kimutatása révén is megerősítették. Immunfestéssel, illetve FISH eljárással a vizsgálható volt a baktériumok szöveti lokalizációja, és az eredmények alapján a mikróbák elsősorban a tumorsejtekben, illetve fehérvérsejtekben, sejten belül voltak kimutathatóak. Tekintve, hogy a fehérvérsejtekben legtöbbször csak bizonyos sejtalkotók voltak kimutathatóak, a szerzők hipotézise szerint ezek az immunsejtek által bekebelezett, részben lebontott baktériumok alkotóelemei.

A 7 különböző eredetű daganatban összesen 528 baktériumfaj volt kimutatható. A különböző szöveti eredetű daganatokat összehasonlítva az emlő tumorban volt a leggazdagabb és legváltozatosabb a mikroorganizmus közösség. Ezen túlmenően, az azonos szöveti eredetű, de különböző alcsoportba sorolt daganatok, pl. ösztrogén vagy progeszteron receptor pozitív mellrákok esetén alcsoportonként más mintázatot mutatott a mikroorganizmus összetétel. Másik érdekesség, hogy hasnyálmirigy daganat vizsgálatakor jellegzetesen a vékonybél flórára jellemző baktérium-összetétel detektálható, ami felveti a mikróbáknak retrográd, a vékonybelekből a hasnyálmirigybe történő terjedését. A kutatás során arra is fény derült, hogy daganatok mikroorganizmus közösségének összetétele hasonlít a normál szövetben detektált mikroba közösség összetételére, de a tumorszövetekben kimutathatóak olyan baktériumok, melyek normál szövetben nem, vagy csak alig vannak jelen.

A vizsgálat során arra is fény derült, hogy a daganatokban élő mikroorganizmusok metabolikus aktivitása állhat tumorok bizonyos klinikai jellegzetességeinek hátterében. Példaként említik a tüdő daganatokban detektált baktériumok esetén a cigarettafüst vegyületeinek lebontását végző metabolikus utak aktiválódását. Dohányos és nem dohányzó betegekből származó tüdődaganatok összehasonlítása alapján elmondható, hogy dohányosok esetén sokkal nagyobb arányban vannak jelen a cigarettafüst vegyületeit lebontó baktériumok.

Mindezek az adatok daganatok és a baktériumflóra kapcsolatának egy egészen új aspektusára derítenek fényt. Az itt bemutatott eredmények ugyanakkor még nem adnak választ az ok-okozati kapcsolat irányára, miszerint a tumorokban detektálható baktériumoknak oki szerepe lehet-e a daganat kialakulásában, vagy épp ellenkezőleg, a daganatok maguk jelentenek kedvező talajt a baktériumok megtelepedésének, elszaporodásának. Ugyanakkor annak ismeretében, hogy a bélflóra módosítása milyen sokrétű hatással van a szervezet működésére, feltételezhetjük, hogy daganat baktériumflóra módosítása is hatással lesz a tumorok viselkedésére. Mindezek alapján ezek az eredmények új távlatokat nyithatnak daganat-kutatásban.

forrás: https://science.sciencemag.org/content/368/6494/973.long