Las mutaciones del cáncer pueden ser causadas por bacterias intestinales comunes transmitidas por muchas personas. Esto fue demostrado por investigadores del Instituto Hubrecht KNAW y el Centro Princess Máxima en Utrecht, Países Bajos. Al exponer las mini-tripas humanas cultivadas a una cepa particular deLa bacteria Escherichia coli, descubrieron que estas bacterias inducen un patrón único de mutaciones en el ADN de las células humanas. Este patrón de mutación también se encontró en el ADN de pacientes con cáncer de colon, lo que implica que estas mutaciones fueron inducidas por las bacterias 'malas'.Es la primera vez que los investigadores establecen un vínculo directo entre los microbios que habitan nuestros cuerpos y las alteraciones genéticas que impulsan el desarrollo del cáncer. Este hallazgo puede allanar el camino para la prevención del cáncer colorrectal al buscar la erradicación de bacterias dañinas. Los resultados de esta investigaciónfueron publicados en Naturaleza el 27 de febrero
Nuestro cuerpo contiene al menos tantas células bacterianas como humanas. La mayoría de estos microbios contribuyen a una vida saludable, mientras que otros pueden causar enfermedades. Entre las bacterias con consecuencias potencialmente dañinas se encuentra una cepa de la bacteria intestinal más conocida: Escherichia coliE. coli. Esta cepa particular de E. coli es "genotóxica": produce una pequeña sustancia química, llamada "colibactina", que puede dañar el ADN de las células humanas. Por lo tanto, se sospecha desde hace mucho tiempo que la E. coli genotóxica,que viven en los intestinos de 1 de cada 5 adultos, podrían ser perjudiciales para sus huéspedes humanos ". Actualmente hay en el mercado probióticos que contienen cepas genotóxicas de E. coli. Algunos de estos probióticos también se usan en ensayos clínicos mientras hablamos"explica Hans Clevers Instituto Hubrecht." Estas cepas de E. coli deben ser reevaluadas críticamente en el laboratorio. Aunque pueden proporcionar alivio para algunas molestias corporales a corto plazo, estos probióticos podrían provocar cáncer décadas después del tratamiento."
Daño en el plato
Las células cancerosas son impulsadas por mutaciones específicas del ADN, que permiten que estas células se conviertan en un tumor. La exposición a la luz ultravioleta o al tabaquismo puede causar daño directo al ADN, lo que induce mutaciones, y por lo tanto aumenta la posibilidad de que las células normales se transformen en cánceres. Perohasta ahora, se desconocía que las bacterias en nuestro intestino pueden inducir de manera similar mutaciones cancerosas en las células a través de sus efectos dañinos para el ADN
Un equipo de tres estudiantes de doctorado de los grupos de Hans Clevers Instituto Hubrecht y Ruben van Boxtel Centro Princess Máxima de oncología pediátrica se propuso identificar los efectos dañinos de la colibactina en el ADN humano. Para ello, utilizaron un pequeño laboratoriointestinos humanos crecidos, llamados organoides, un sistema modelo que se desarrolló previamente en el grupo de Hans Clevers. El equipo desarrolló un método para exponer organoides intestinales humanos sanos a la bacteria genotóxica E. coli. Después de cinco meses de exposición bacteriana,secuenciaron el ADN de las células humanas y estudiaron el número y los tipos de mutaciones causadas por la bacteria.
Una huella reveladora
Cada proceso que puede causar daño en el ADN deja un patrón de mutación específico, que se denomina huella o firma mutacional. Estas firmas específicas ya se han identificado para varios agentes causantes de cáncer, incluido el humo de tabaco y la luz UV. Presencia de estoslas huellas en el ADN de los cánceres pueden informarnos sobre exposiciones pasadas, que pueden ser la base del inicio de la enfermedad. "Estas firmas pueden tener un gran valor para determinar las causas del cáncer e incluso pueden dirigir estrategias de tratamiento", explica Van Boxtel. "Podemos identificar tales huellas mutacionales".en varias formas de cáncer, también en cáncer pediátrico. Esta vez nos preguntamos si las bacterias genotóxicas también dejan su marca distintiva única en el ADN ".
"Recuerdo la emoción cuando aparecieron las primeras firmas en la pantalla de la computadora", dice Axel Rosendahl Huber, "esperábamos alguna indicación de una firma que pudiéramos seguir en otros experimentos, pero los patrones fueron más sorprendentes que cualquier otrofirma que habíamos analizado antes "
Un rompecabezas que cae en su lugar
La bacteria genotóxica causó dos patrones mutacionales concurrentes en el ADN de los organoides: el cambio de una A a cualquiera de las cuatro letras posibles del código de ADN, y la pérdida de una sola A en largos tramos de A's.En ambos casos, otro A estaba presente en la cadena opuesta de la doble hélice de ADN, a 3 o 4 bases del sitio mutado.
El equipo se preguntaba si podrían aprender algo sobre el mecanismo del daño del ADN inducido por colibactina a partir de sus datos. "Mientras estábamos en la etapa final del proyecto, diferentes equipos de investigación identificaron la estructura de la colibactina y cómo interactúa con elADN ", dice Cayetano Pleguezuelos-Manzano. Su investigación reveló la capacidad de la colibactina para unir dos A al mismo tiempo y entrecruzarlas." Fue como un rompecabezas cayendo en su lugar. Los patrones mutacionales que vimos en nuestros experimentos podrían muy bienser explicado por la estructura química de la colibactina "
De organoide a paciente
Una vez que establecieron la huella de E. coli genotóxica, los investigadores se propusieron encontrar rastros de esta en el ADN de pacientes con cáncer. Analizaron mutaciones en más de 5,000 tumores, cubriendo docenas de diferentes tipos de cáncer. Entre estos, un tipoSe destacó: "Más del 5% del cáncer colorrectal tenía altos niveles de huella, mientras que solo lo vimos en menos del 0.1% de todos los demás tipos de cáncer", recuerda Jens Puschhof, "Imagine estudiar la huella de una bacteria intestinal durante meses en un plato, y luego encontrar la misma huella en el ADN de los pacientes. "Solo algunos otros tipos de cáncer, que se sabe que están expuestos a la bacteria, como los cánceres en la cavidad oral y la vejiga, también tenían la huella". Se sabe queE. coli puede infectar estos órganos, y estamos ansiosos por explorar si su genotoxicidad puede actuar en otros órganos más allá del colon. La firma que definimos experimentalmente nos ayuda con esto ".
Una advertencia temprana
Este estudio puede tener implicaciones directas para la salud humana. Las personas pueden ser examinadas para detectar la presencia de estas bacterias genotóxicas; se informa que del 10 al 20 por ciento de las personas pueden albergar la versión 'mala' de E. coli en sus intestinos. Antibióticoel tratamiento podría erradicar estas bacterias desde el principio. En el futuro, es posible detectar el desarrollo del cáncer colorrectal muy temprano o incluso prevenir el desarrollo de tumores.
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Materiales proporcionado por Instituto Hubrecht . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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