Токсин из кишечника может быть «критической частью головоломки», стоящей за ростом заболеваемости ранним колоректальным раком

Кишечный токсин, который уже более двух десятилетий связывают с раком толстой кишки, может быть причиной резкого роста заболеваемости среди молодых людей, говорится в эпохальном исследовании, опубликованном в среду в журнале Nature. Ряд видов вредных кишечных бактерий, включая некоторые штаммы E.coli, Klebsiella pneumoniae и Citrobacter koseri, вырабатывают токсин под названием колибактерин. С середины 2000-х годов исследования неоднократно показывали, что этот токсин может вызывать выраженные повреждения ДНК в клетках толстой кишки, которые трудно восстановить и которые в конечном итоге могут привести к развитию рака. Это повреждение ДНК особенно заметно у людей, у которых колоректальный рак развился в более молодом возрасте, сообщили в среду ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего. В ходе нового исследования была секвенирована ДНК опухолей колоректального рака, собранных у 981 пациента из 11 стран мира, и было установлено, что мутации ДНК, связанные с колибактерином, в 3,3 раза чаще встречаются у пациентов моложе 40 лет по сравнению с теми, кому за 70. «Около 50% ранних форм колоректального рака у людей моложе 40 лет несут в себе характерные признаки воздействия колибактерина», - сказал старший автор исследования Людмил Александров, профессор биоинженерии и клеточной и молекулярной медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего, в интервью по электронной почте. Это открытие может иметь важные последствия для общественного здравоохранения на фоне растущего уровня заболеваемости колоректальным раком среди молодых людей». Два года назад Американское онкологическое общество сообщило, что число случаев диагностирования колоректального рака у пациентов моложе 55 лет удвоилось в период с 1995 по 2019 год, а число случаев прогрессирования заболевания у людей моложе 50 лет увеличивается примерно на 3 % каждый год. Кристофер Джонстон, доцент и директор отдела микробной геномики в Онкологическом центре МД Андерсона, назвал связь с колибактерином потенциально решающей для объяснения этой тревожной тенденции. «Это может быть важнейшим кусочком головоломки», - сказал Джонстон, который не принимал участия в новом исследовании. По словам Александрова, новые данные свидетельствуют о том, что разрушительное действие колибактерина начинается в детстве, а первоначальные изменения ДНК, приводящие к образованию опухолей, происходят, по-видимому, в течение первого десятилетия жизни. Изменения в образе жизни, произошедшие за последние 40 лет, возможно, предрасполагают к тому, что у детей в кишечнике будет больше штаммов бактерий, продуцирующих колибактерин. «Существует несколько вероятных гипотез, включая использование антибиотиков в раннем возрасте, что может позволить этим штаммам легче закрепиться; изменения в питании, такие как увеличение потребления обработанных продуктов или снижение потребления клетчатки; увеличение числа родов с помощью кесарева сечения или сокращение грудного вскармливания; более широкое использование раннего группового ухода за детьми, что может способствовать передаче микроорганизмов в критический период развития», - сказал Александров. «В совокупности эти сдвиги могут склонить баланс в сторону приобретения этих микробов в раннем возрасте». В то же время многие вопросы остаются без ответа. Доктор Шуджи Огино, профессор патологии и эпидемиологии Гарвардского университета, говорит, что пока неясно, просто ли некоторые люди более восприимчивы к разрушающему ДНК воздействию колибактерина, чем другие, или же это может быть определенно связано с конкретным образом жизни. Микробы, вырабатывающие колибактерин, также не единственные бактерии, которые были связаны с раком толстой кишки. В последние годы Огино и Джонстон опубликовали исследования, в которых в развитии заболевания замешан еще один микроб из кишечника, называемый Fusobacterium nucleatum. Александров предположил, что если колибактерин-продуцирующие виды могут вызывать начальные мутации, которые приводят к образованию опухоли, то F. nucleatum может способствовать развитию болезни, позволяя опухоли разрастаться и обходить иммунную систему. Однако, по словам Джонстона, это еще одна область, где необходимы дополнительные исследования; первоначальная причина колоректального рака может быть результатом сочетания микробов и их токсинов. «Взаимодействие микроорганизмов может усиливать эти эффекты», - сказал он. «Например, у пациентов с наследственным синдромом колоректального рака, называемым семейным аденоматозным полипозом, исследования показали, что при совместном присутствии Bacteroides fragilis с колибактерин-продуцирующей кишечной палочкой повреждение ДНК значительно усиливается». По словам Александрова, в ближайшие два-три года он и его коллеги планируют разработать неинвазивный тест, который будет использовать образцы стула для определения того, подвергались ли люди ранее воздействию бактерий, продуцирующих колибактерин. «Цель - выявить людей с повышенным риском развития раннего колоректального рака, в идеале - еще до развития заболевания», - сказал он. «Мы бы хотели, чтобы эти люди регулярно проходили обследование». Учитывая, что количество доказательств роли колибактерина в развитии этих заболеваний продолжает расти, ученые говорят, что сейчас также важно изучить профилактические подходы, такие как целевые пробиотики или вакцины. «Учитывая обилие воспроизводимых доказательств, в настоящее время оправданы целевые мероприятия, направленные на уничтожение этих конкретных микробов», - говорит Джонстон. «Следующим логичным шагом может стать вакцинация, например, разработка детской вакцины, потенциально с бустерами, которая формирует иммунную память против кишечной палочки, продуцирующей колибактерин», - сказал он. «Оговорка заключается в том, что это долгая игра, требующая изучения частоты возникновения колоректального рака в молодом возрасте у вакцинированных людей, что займет десятилетия».