Колоректальный рак: от дисбиоза кишечника к изменениям ДНК

Колоректальный рак (КРР) является одним из наиболее распространенных злокачественных новообразований во всем мире, и этот вид опухолей характеризуется высоким уровнем смертности. По-видимому, его развитие связано со сложными взаимодействиями между организмом хозяина и окружающей средой: стрессовые факторы, по-видимому, вызывают изменения ДНК клеток толстой кишки, участвующих в возникновении рака. Одним из факторов риска является дисбиоз (дисбактериоз) кишечника.

Результаты исследования на мышах ...

Группа ученых из Франции изучила изменения ДНК у 136 безмикробных мышей, которым при помощи трансплантации фекальной микробиоты (FMT) были введены образцы свежего кала 9 пациентов с КРР и 9 здоровых людей. Через семь недель после FMT у мышей, которым были введены образцы кала пациентов с КРР, наблюдалось легкое воспаление. В ходе обследования толстой кишки этих мышей через 7 и 14 недель было обнаружено больше предопухолевых изменений, известных как очаги аберрантных крипт, с более высоким количеством гиперметилированных генов. Была подтверждена взаимосвязь предопухолевых изменений с некоторыми видами бактерий (Firmicutes, Clostridia) и с уменьшением числа видов бактерий, известных своим противовоспалительным действием, а также продуцирующих бутират микроорганизмов.

... подтверждены у людей

Чтобы определить, было ли метилирование генов, наблюдавшееся у мышей, также связано с дисбиозом кишечника у людей, эта группа ученых проанализировала ткани, кровь и кал 18 пациентов с КРР и здоровых участников контрольной группы из первоначального эксперимента. Была подтверждена корреляция между составом микробиоты и уровнем эпигенетических изменений ДНК: здоровые добровольцы и пациенты с КРР отличались по уровню метилирования 3 генов.

Сразу после этого был разработан простой и воспроизводимый анализ крови, предназначенный для диагностики колоректальных опухолей на ранней стадии у бессимптомных пациентов на основании расчета кумулятивного индекса метилирования (CMI) определенных генов. Этот метод анализа успешно использовался в пилотном исследовании с участием 266 человек (специфичность (sidenote: специфичность способность обнаруживать только тех пациентов, у которых имеется данное заболевание (с наименьшим количеством ложноположительных результатов) ) - 95%, чувствительность (sidenote: чувствительность способность обнаруживать всех пациентов с данным заболеванием (с наименьшим количеством ложноотрицательных результатов) ) - 59%), позже полученные результаты были подтверждены в проспективном исследовании у 999 пациентов с бессимптомным течением, которым была запланирована колоноскопия (специфичность - 97%, чувствительность - 43%).

Маркер КРР?

Результаты этой работы позволяют предположить, что дисбиоз при КРР может способствовать канцерогенезу посредством эпигенетических нарушений регуляции генома. По мнению исследователей, CMI определенных генов может представлять собой маркер КРР; его даже можно использовать для прогнозирования эффективности приема пребиотиков у пациентов с умеренным риском.