Forskere identificerer globale mikrobielle signaturer for tarmkræft – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > Forskere identificerer...

02. april 2019

Forskere identificerer globale mikrobielle signaturer for tarmkræft

Mikrobiom

Patienter med tarmkræft har de samme konsistente ændringer i deres tarmbakterier på tværs af kontinenter, kulturer og kost. Det viser et internationalt hold af forskere, blandt andet fra Københavns Universitet, i et nyt studie. Håbet er, at resultaterne i fremtiden kan bruges til at udvikle en ny måde at diagnosticere for kræft i tarmene.


Det har i lang tid været kendt, at kræft kan opstå på grund af miljøpåvirkninger som usund kost eller rygning. Senest er mikroorganismer eller mikrober, der lever på og i vores krop, kommet på banen som en nøglespiller. Men det er stadig uvist, hvilken rolle mikrober i vores tarme spiller i udviklingen af tarmkræft, der er den tredje mest almindelige kræftform på verdensplan. For at fastslå deres indflydelse har associationsstudier haft til formål at kortlægge, hvordan mikrober koloniserer tarmene hos patienter med tarmkræft sammenlignet med raske personer.

Nu har forskere fra Københavns Universitet, EBML og Universitetet i Trento sammen med internationale samarbejdspartnere analyseret adskillige eksisterende associationsstudier om mikrobiomet og tarmkræft sammen med ny data. Deres metaanalyse etablerer sygdomsspecifikke ændringer i mikrobiomet, som er globale - konsistente på tværs af syv lande på tre kontinenter – på trods af forskelle i miljø, kost og livsstil.

”Vores mikrobiom kan ændre sig ved sygdom. Hvis disse ændringer er konsistente i hver person, som får samme sygdom, så er det en sygdomssignatur. Det, vi viser i vores studie, er, at de mikrobielle signaturer i tarmene ved tarmkræft ser ud til at være universelle. Det er på trods af geografi, kultur og livsstil. I fremtiden håber vi, at vi kan bruge disse signaturer som biomarkører og som et diagnostisk værktøj til tarmkræft,” siger Manimozhiyan Arumugam, lektor ved the Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research.

De nye forskningsresultater er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Medicine. Det er første gang, at en metaanalyse for tarmkræft er blevet udført på denne skala. I studiet har forskerne analyseret og brugt data fra syv kohorter fra landene Kina, Østrig, Frankrig, Tyskland, USA, Italien og Japan.

”Vi brugte en grundig maskinlærings-analyse til at identificere mikrobielle signaturer for tarmkræft. Vi validerede disse signaturer i tidlige kræftstadier og i adskillige studier, så de kan fungere som basis for en fremtidig ikke-invasiv screening for kræft,” forklarer Georg Zeller fra the European Molecular Biology Laboratory (EMBL) i Heidelberg, Tyskland.

To studier samme konklusion
Forskningsprojektet, som blev ledet af forskere fra KU og EMBL, fokuserer på en proces, hvor bestemte tarmbakterier omdanner galdesyre, som er en del af kroppens fordøjelsesvæsker, til metabolitter, som kan være kræftfremkaldende. Et relateret studie fra Universitetet i Trento viser, hvordan bestemte typer af bakterier nedbryder såkaldt cholin, et essentielt næringsstof, der findes i kød og andre madvarer, og omdanner det til en potentiel farlig metabolit. Det har tidligere været vist, at denne metabolit øger risikoen for hjertekarsygdomme og kan nu også linkes til tarmkræft.

En af udfordringerne ved metagenom-studier, som er baseret på genetisk materiale fra mikrober fra miljøprøver som fæces, er at linke genetiske fragmenter til de forskellige mikrobielle organismer, som de tilhører. Målet med denne såkaldte taksonomiske profilerings-opgave er at identificere og kvantificere de bakterielle arter tilstede i prøven.

“På trods af forskellige fremgangsmåder i taksonomisk profilering og statistiske analyser, så kom vores studier frem til meget ens konklusioner, hvilket gør det her til et af de mest lovende grundlag for mikrobiom-baseret diagnostisk hidtil,” siger EBML-gruppeleder Peer Bork.

Det er stadig brug for at få etableret, hvilken rolle mikroberne i vores tarme har i tarmkræft. Hvis ændringerne i mikrobiomet spiller en rolle i udviklingen af kræften, så kan de også være behandlingsmål. Derfor håber Manimozhiyan Arumugam, at der vil komme mere fokus på mikrobiomets rolle i sygdomme, og at forskere vil se fordelen i at indsamle mikrobiom-prøver til eksempelvis store kohorter.

”I Danmark har vi store biobanker med værdifulde prøver fra frivillige personer og mere vigtigt en overflod af helbredsrelateret information fra de nationale sundhedsregistre. Det giver os en unik fordel, og det vil have stor indflydelse på at kunne identificere mikrobiomets rolle i sygdomme, hvis det bliver prioriteret også at tilføje prøver fra mikrobiomet til disse biobanker,” siger Manimozhiyan Arumugam.

Studiet er blandt andet støttet af EMBL, DKFZ, the Huntsman Cancer Foundation, the Intramural Research Program of the National Cancer Institute, ETH Zürich, Det Europæiske Forskningsråd, Novo Nordisk Fonden, the Danish Diabetes Academy og the Matthias-Lackas Foundation. Peer Bork, Georg Zeller og to andre medforfattere har patent på en metode til at diagnosticere tarmkræft baseret på analyse af mikrobiomet.

Læs hele studiet “Meta-analysis of fecal metagenomes reveals global microbial signatures that are specific for colorectal cancer” i Nature Medicine.

Læs studiet “Metagenomic analysis of colorectal cancer datasets identifies cross-cohort microbial diagnostic signatures and a link with choline degradation” fra University of Trento også i Nature Medicine.

Kontakt:
Lektor Manimozhiyan Arumugam
Mail: arumugam@sund.ku.dk
Telefon: +45 35337581

Pressemedarbejder Cecilie Krabbe
Mail: cecilie.krabbe@sund.ku.dk
Telefon: +45 93565911