ENGINEERINGNET.BE - 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 (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 eindigen in adhesinen – moleculen die receptoren op de cellen van het darmepitheel kunnen binden.
Maude Jans (VIB-UGent): “We ontdekten dat deze pilusbinding het aantal, de omvang en de agressiviteit van colontumoren aanzienlijk verhoogt.”
Prof. Lars Vereecke (VIB-UGent): “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.”
Dr. Magdalena Kolata (VIB-VUB): “We konden de specifieke bacteriële adhesinen identificeren die de binding aan darmcellen regelen: FimH en FmlH. We veronderstelden dat de binding door deze adhesinen ervoor zorgt dat bacteriën het genotoxine colibactine in de buurt van epitheelcellen kunnen produceren, wat leidt tot DNA-schade en de ontwikkeling van kanker."
En inderdaad, het team toonde aan dat het verwijderen van de adhesinen het vermogen van de bacteriën om colibactine af te geven en DNA-schade te veroorzaken wegneemt.
Op basis van hun ontdekkingen werd een therapeutische aanpak getest om bacteriële hechting te voorkomen met behulp van moleculen die de binding van deze essentiële bacteriële adhesinen blokkeren.
Opmerkelijk genoeg kon DNA-schade en tumorontwikkeling in preklinische modellen drastisch onderdrukt worden.
Op de foto boven (vlnr.): onderzoekers Han Remaut, Maude Jans, en Lars Vereecke.
Op de foto onder: E. coli bacteriën (groen) en adhesin (rood) in darmtumoren in muizen.
