BACTERIA COMÚN QUE CAUSA EL CÁNCER DE INTESTINO

Las mutaciones que se encuentran en el cáncer pueden ser causadas por una bacteria que está en el colon de muchas personas. Dicha afirmación ha sido demostrada por un grupo de investigadores del Hubrecht Institute (KNAW) y del Princess Máxima Center en Utrecht (Países Bajos). A través de tejido intestinal en miniatura, creados en el laboratorio y expuestos a una cepa de Escherichia coli, los investigadores descubrieron que esta bacteria crea un patrón de mutaciones en el ADN de células humanas. Dicho patrón también se encontró en el ADN de pacientes que tenían cáncer de colon, lo cuál implica que estas mutaciones fueron causadas por estas bacterias "dañinas". Fue la primera vez que los investigadores pudieron establecer una conexión directa entre los microorganismos que viven en nuestro cuerpo y las alteraciones genéticas que promueven el desarrollo del cáncer. Este descubrimiento podría ayudarnos a prevenir el cáncer de colon si erradicáramos estas bacterias.


En nuestro organismo hay más bacterias que células. La mayoría de las bacterias ayudan a nuestro organismo a mantenerse sano, pero otras pueden causar enfermedades. Entre las bacterias más peligrosas se encuentran cepas de la bacteria intestinal más conocida: Escherichia coli. Esta cepa es "genotóxica", es decir, produce una molécula ("colibactina") que puede dañar el ADN de células humanas. Por eso, durante tiempo se sospechó que podrían ser dañinas para el organismo humano. "Algunos de los probióticos que se encuentran ahora mismo en el mercado contienen cepas de E. coli genotóxicas, y algunas de ellas están siendo testadas en ensayos clínicos en este momento" explica Hans Clevers (Hubrecht Insitute). "Estas cepas deberían ser re-evaluadas críticamente en el laboratorio. Aunque puedan mejorar algunos trastornos de la salud de forma temporal, podrían conducir al desarrollo de cáncer décadas después del tratamiento".

Las mutaciones de las células cancerosas causan que éstas se multipliquen y puedan generar un tumor. La exposición a agentes mutágenicos (rayos UV, el tabaco) puede causar un daño en el ADN, aumentando así las posibilidades de que células anteriormente normales se transformen en cancerosas. Hasta ahora, aún no se sabía si las bacterias intestinales podían inducir mutaciones en células humanas a través de su habilidad para dañar el ADN.

Tres  de los estudiantes de doctorado de los grupos de investigación liderados por Hans Clevers (Hubrecht Institute) y Ruben van Boxtel (Princess Máxima Center) quisieron identificar los efectos negativos de la toxina colibactina en ADN humano. Para conseguirlo utilizaron versiones en miniatura de tejido intestinal humano cultivado en el laboratorio (organoides) un modelo desarrollado anteriormente por el grupo de Hans Clevers. Dicho equipo estableció un método para exponer organoides de tejido intestinal sano humano a la bacteria E. coli genotóxica. Tras cinco meses de exposición, secuenciaron el ADN perteneciente a células humanas y estudiaron  tanto el número como el tipo de mutaciones causadas por la bacteria.

Todos los procesos o agentes dañinos para el ADN dejan impresos un patrón específico de mutaciones, el cuál se llama firma mutacional. Algunos agentes cancerígenos ya han sido asociados con estos patrones (tabaco y rayos UV). La presencia en el ADN de estos patrones de un cáncer puede revelar qué mutágenos han actuado en el tumor, y por tanto podrían ser la causa de su inicio. "Estos patrones pueden tener un gran valor a la hora de detectar las causas del cáncer e incluso directamente determinar qué estrategia seguir para su tratamiento" explica Ruben van Boxtel. "Hemos identificado estas firmas mutacionales en diferentes tipos de cáncer, también en cáncer pediátrico. En este caso nos preguntamos si las bacterias genotóxicas también podrían dejar su huella única en el ADN". "Recuerdo el revuelo que se causó la primera vez que las firmas mutacionales aparecieron en la pantalla del ordenador" dice Axel Rosendahl Huber, "esperábamos tener indicaciones de algúna firma mutacional derivado de nuestros experimentos, pero los resultados fueron muchos más claros que en ningún otro caso que hubiéramos analizado antes."

Las bacterias genotóxicas fueron las causantes de dos firmas mutacionales simultáneas en el ADN de los organoides: el cambio de una A por alguna de las 4 letras que forman el código del ADN, y la pérdida de una A en segmentos del ADN compuesto por cadenas de A. En los dos casos, todas estas mutaciones se caracterizan por tener otra A, distanciada 3 o 4 bases del lugar donde se produjo la mutación.

El equipo se preguntaba que si usando la información de los experimentos anteriormente citados podrían el mecanismo a través del cuál la colibactina causa las mutaciones. "Cuando estábamos en una de las últimas etapas de nuestra investigación, se identificó la estructura química de la colibactina", dice Cayetano Pleguezuelos Manzano. La estructura reveló que la colibactina tenía la capacidad de unirse a dos A a la vez, bloqueando unidas las dos cadenas del ADN. "Al observar esta estructura, las piezas del puzle encajaron perfectamente. Los patrones mutacionales que observábamos en nuestros experimentos podían ser perfectamente explicados teniendo en cuenta la estructura molecular de la colibactina".'

Tras establecer la firma mutacional de la E. coli genotóxica, los investigadores buscaron la presencia de estos en el ADN de pacientes de cáncer. Al analizar las mutaciones de más de 5.000 muestras de más de una docena de tipos de cáncer."Más del 5% de los pacientes con cáncer colorectal analizados mostraron niveles altos de la presencia de esta firma mutacional, estando presente en menos del 0,1% de todos los otros tipos de cáncer" detalla Jens Puschhof, "Imagina lo que supone estudiar la firma mutacional de una bacteria de intestinal durante meses in vitro, y encontrar el mismo patrón en el ADN de paciente". Además, solo otros casos particulares de canceres de cavidad oral o en la vejiga, donde también es conocida la presencia de esta bacteria, presentaban niveles elevados de esta firma mutacional. "Se conoce que E. coli puede colonizar estos órganos, y ahora estamos dispuestos a explorar su capacidad para producir mutaciones allí también. Para ello, las firmas mutacionales que hemos definido nos serán de gran utilidad".

Las investigaciones previas establecieron que estas cepas genotóxicas de E.coli podrían estar presentes en el 10-20% de la población. Lo cual podría ayudar a la detención de la bacteria y por consiguiente a su erradicación e incluso evitar que el desarrollo del tumor.

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