Team van CRIG onderzoeker Prof. Lars Vereecke & partners ontdekken hoe specifieke E. coli-bacteriën darmkanker veroorzaken

CRIG

Darmkanker is de derde meest voorkomende en dodelijkste vorm van kanker. Het is ook een type kanker waarvoor we een toename zien, voornamelijk bij relatief jonge mensen. Recent onderzoek suggereert dat bepaalde bacteriën in de darmmicrobiota (de verzameling van voornamelijk gezonde bacteriën in onze darmen) de ontwikkeling van darmkanker kunnen bevorderen, via grotendeels onbekende mechanismen.

Een van de vermoedelijke kankerbevorderende bacteriën is pks+ E. coli, die een giftige stof, een zogeheten genotoxine, produceert dat ‘colibactine’ wordt genoemd. Colibactine is in staat aan menselijk DNA te binden en het te beschadigen, waardoor mutaties ontstaan ​​die het risico op kanker kunnen vergroten. Deze bacteriën en de mutaties die ze veroorzaken zijn opmerkelijk overvloedig aanwezig bij patiënten met darmkanker.

Tot nu toe was het onduidelijk hoe pks+ E. coli de darmwand kon bereiken en beschadigen om de ontwikkeling van kanker te bevorderen. Uit de experimenten van de teams van Prof. Lars Vereecke (CRIG, VIB-UGent) en Prof. Han Remaut (VIB-VUB) bleek dat deze bacteriën schakelen tussen een vrijzwemmende toestand en een status waarin ze zich hechten aan de darmwand. Deze hechting wordt mogelijk gemaakt door specifieke bacteriële pili, lange dunne eiwitvezels op het bacteriële oppervlak die kunnen binden aan onze darmcellen.

Onze experimenten tonen aan dat de binding van pks+ E. coli aan het darmepitheel kan worden beschouwd als een cruciale stap in de ontwikkeling van darmkanker. We ontdekten dat interfereren met deze bacteriële hechtingsmechanismen de ontwikkeling van tumoren sterk kan afremmen.
- Prof. Lars Vereecke (CRIG, VIB-UGent)

De onderzoekers waren in staat de specifieke eiwitten te identificeren die de binding aan de darmcellen regelen en veronderstelden dat binding door deze eiwitten (een type adhesines) ervoor zorgt dat bacteriën het genotoxine colibactine in de buurt van darm(epitheel)cellen kunnen produceren, wat leidt tot DNA-schade en de ontwikkeling van kanker. En inderdaad, het team toonde aan dat het verwijderen van die adhesinen het vermogen van de bacteriën om colibactine af te geven en DNA-schade te veroorzaken wegneemt.

Op basis van onze ontdekkingen hebben we een therapeutische aanpak getest om bacteriële hechting te voorkomen met behulp van moleculen die de binding van deze essentiële bacteriële adhesinen blokkeren. Opmerkelijk genoeg konden we DNA-schade en tumorontwikkeling in onze preklinische (muis)modellen daarmee drastisch onderdrukken. Deze therapieaanpak is zeer veelbelovend, omdat deze zich met succes richt op schadelijke E. coli-stammen, zonder de nuttige darmmicroben aan te tasten, in tegenstelling tot antibiotica
-Maude Jans (CRIG, VIB-UGent, eerste auteur van de studie)

De resultaten van deze studie werden recent gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift 'Nature', wat het belang van de bevindingen onderstreept.  

Om de onderzoeksresultaten breed kenbaar te maken, hebben de teams een animatievideo laten maken die de kernboodschap van de studie in beeld brengt: 

Er was ook heel wat aandacht in de Belgische nationale pers voor het artikel:

(Tekst grotendeels gebaseerd op het nieuwsitem van VIB)