Un ceppo di Escherichia coli potrebbe essere implicato nel cancro del colon-retto

Una recente ricerca ha identificato una precisa firma mutazionale che caratterizza le cellule del carcinoma del colon-retto, apparentemente collegata ad una infezione batterica. I ricercatori propongono che questa firma possa essere direttamente ricondotta ad una esposizione avvenuta in passato a un ceppo specifico di Escherichia coli. Lo studio è stato pubblicato nei giorni scorsi sulla rivista Nature.

Batteri intestinali e cancro del colon

Comprendere i primi fattori scatenanti in grado di indurre lo sviluppo di un cancro intestinale può aiutare i medici a prevenirlo e a diagnosticarlo quando è ancora in fase iniziale, quando è più probabile che il trattamento abbia successo.

Questo ha portato gli scienziati a studiare il ruolo del microbiota intestinale nella patogenesi del cancro.

Varie specie di batteri intestinali sono state associate allo sviluppo del cancro del colon-retto, ma non è stato stabilito un ruolo diretto di questi batteri nel verificarsi di mutazioni in grado di indurre successivamente lo sviluppo di un tumore.

Alcuni ceppi di E. coli possiedono un gruppo di geni che producono la colibattina, una sostanza tossica che danneggia il DNA. Per definire se questi ceppi (chiamati pks + E. coli) inducono mutazioni specifiche, Hans Clevers e colleghi hanno esposto organoidi intestinali umani a questi batteri.

La colibactina prodotta dall’Escherichia coli danneggia il DNA

Hanno iniettato ripetutamente pks + E. coli negli organoidi per un periodo di cinque mesi. Gli autori hanno quindi condotto il sequenziamento dell’intero genoma degli organoidi, prima e dopo le iniezioni, e hanno identificato una firma mutazionale distinta che era assente dagli organoidi iniettati con un ceppo di E. coli di controllo, incapace di produrre colibactina attiva.

Hanno quindi trovato la stessa firma mutazionale in un sottogruppo di 5.876 genomi del cancro umano – principalmente genomi del carcinoma del colon-retto – da due coorti indipendenti, una proveniente dal Regno Unito e l’altra dai Paesi Bassi.

Controllando le firme dei danni al DNA della colibattina in oltre 3.600 campioni olandesi di vari tipi di cancro. Le firme erano presenti in più tumori e molto più spesso nei tumori intestinali rispetto ad altri tipi di cancro.

I ricercatori hanno quindi concentrato le loro indagini sui tumori intestinali, e hanno analizzato oltre 2.000 campioni di cancro intestinale ottenuti dal Regno Unito, raccolti nell’ambito del 100,000 Genomes Project gestito da Genomics England. Tra questi campioni, le firme della colibattina erano presenti nel 4-5% dei pazienti. Ciò suggerisce che l’E. Coli produttore di colibattina può contribuire a 1 caso su 20 di tumori intestinali nel Regno Unito.

Il professor Hans Clevers, dell’Istituto Hubrecht, ha dichiarato: “È noto come il tabacco o la luce UV causano modelli specifici di danno al DNA, e queste firme possono dirci molto sulle esposizioni passate che potrebbero aver causato il cancro. Ma questa è la prima volta che vediamo un modello così particolare di danno al DNA nel cancro intestinale, che è stato causato da un batterio che vive nel nostro intestino”.

Il rischio di sviluppare il tumore

Gli autori concludono che i loro dati suggeriscono la presenza di una precisa firma mutazionale nelle cellule del carcinoma del colon-retto e implicano che il processo mutazionale sottostante derivi direttamente dall’esposizione a pks + E. coli. Suggeriscono che la rimozione di questi ceppi potrebbe ridurre il rischio di sviluppare il cancro del colon-retto in alcune persone. Ammettono comunque che saranno necessarie ulteriori ricerche per confermare questi risultati.

Il professor Philip Quirke, co-investigatore della Grand Challenge presso l’Università di Leeds, ha dichiarato: “Il nostro obiettivo è comprendere le cause del cancro intestinale. Scoprire il ruolo della colibattina rappresenta quindi un passo importante. Come team Grand Challenge, ora stiamo esaminando altri batteri e le loro tossine associate al cancro intestinale e speriamo di identificare più firme di danno al DNA per dipingere un quadro migliore dei fattori di rischio.

Dovremo quindi capire come ridurre la presenza di batteri ad alto rischio nell’intestino. Ma questo è tutto in futuro, quindi per ora le persone dovrebbero continuare a seguire una dieta sana e partecipare allo screening del cancro intestinale”.

 

 

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