แบคทีเรียในลำไส้บางชนิดอาจอธิบายความเชื่อมโยงระหว่างโรคลำไส้อักเสบและมะเร็งลำไส้ได้
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบโมเลกุลที่สร้างความเสียหายต่อ DNA ที่สร้างโดยแบคทีเรียในลำไส้ซึ่งอาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมผู้ที่เป็นโรคลำไส้อักเสบ (IBD) จึงมีอัตราการเกิดมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักสูงกว่าผู้ที่ไม่มีอาการดังกล่าว
ในการศึกษาใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันพฤหัสบดี (27 ต.ค.) ในวารสารScience(เปิดในแท็บใหม่)นักวิจัยระบุประเภทของโมเลกุลที่สร้างความเสียหายต่อ DNA หรือ genotoxins ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ ซึ่งพวกเขาตั้งชื่อว่า “อินโดลิมีน” โมเลกุลเหล่านี้ผลิตโดยMorganella morganiiซึ่งเป็นแบคทีเรียที่เพิ่มจำนวนขึ้นในลำไส้ของผู้ป่วย IBD และผู้ที่เป็นมะเร็งลำไส้ใหญ่
อินโดลิมีนทำลายDNAในการทดลองจานแล็บและยังกระตุ้นการเติบโตของมะเร็งในหนูที่มีเนื้องอกในลำไส้ใหญ่ และด้วยการขัดขวางการผลิตอินโดลิมีนของM. morganiiนักวิทยาศาสตร์พบว่าสามารถป้องกันการเจริญเติบโตของเนื้องอกในหนูได้
ดร. ซินเทียเซียร์กล่าวว่าข้อบกพร่องในลำไส้อื่น ๆ เชื่อมโยงกับ IBD และมะเร็งลำไส้ใหญ่ในอดีต(เปิดในแท็บใหม่)ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์และเนื้องอกวิทยาแห่งคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ในบัลติมอร์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ ตัวอย่างเช่นEscherichia coli บางสายพันธุ์ มีความเกี่ยวข้องกับ IBD และสร้างสารเจโนท็อกซินที่เรียกว่า colibactin ซึ่งทำลาย DNA และกระตุ้นการเจริญเติบโตของเนื้องอกในหนู การศึกษาครั้งใหม่นี้ทำให้เราเข้าใจมากขึ้นว่าแบคทีเรียอื่นๆ อาจมีส่วนทำให้เกิดโรคเหล่านี้ได้อย่างไร
“เรามีข้อมูลมากมาย และนี่เป็นเพียงอีกส่วนหนึ่งที่ถูกเพิ่มเข้ามา ซึ่งเชื่อมโยงไมโครไบโอมกับโรคลำไส้ใหญ่และมะเร็งลำไส้” เซียร์กล่าว ในระยะยาว สายการวิจัยนี้อาจนำไปสู่เครื่องมือคัดกรองที่ช่วยให้แพทย์สามารถระบุผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงต่อมะเร็งลำไส้ได้ เพียงแค่เก็บตัวอย่างอุจจาระ นอกจากนี้ยังอาจนำไปสู่การรักษาเชิงป้องกันที่ช่วยลดจำนวนแบคทีเรียที่เชื่อมโยงกับมะเร็งในลำไส้ของผู้ป่วย และลดความเสี่ยงในการเกิดโรค
ณ จุดนี้ “เราทราบความสัมพันธ์ทางคลินิกเหล่านั้นอย่างแน่นอน แต่เราไม่ทราบวิธีป้องกันหรือขัดขวางพวกเขาเพื่อลดความเสี่ยงของโรคมะเร็ง” เซียร์กล่าว “เราจำเป็นต้องค้นหาในระดับโมเลกุลว่าผู้ไกล่เกลี่ยคืออะไร เพื่อที่เราจะได้นำบางสิ่งมาไว้ข้างเตียงสำหรับผู้ป่วย”
เพื่อระบุโมเลกุลลึกลับที่สร้างความเสียหายต่อ DNA นักวิจัยได้ทำการคัดกรองแบคทีเรียในลำไส้มากกว่า 100 ชนิดจากตัวอย่างอุจจาระของผู้ป่วย IBD 11 ราย (IBD เป็นคำที่รวมถึงโรคลำไส้ใหญ่บวมเป็นแผล ซึ่งทำให้เกิดการอักเสบและแผลในเยื่อบุของลำไส้ใหญ่และทวารหนัก และโรคโครห์น ซึ่งทำให้เกิดการอักเสบในระบบทางเดินอาหารทั้งหมดหรือบางส่วน ส่วนใหญ่มักเกิดในลำไส้เล็ก)
ทีมงานขยายสายพันธุ์แบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์ในจานทดลองด้วย DNA และระบุ 18 สายพันธุ์ที่ทำลายโมเลกุลพันธุกรรม จากสายพันธุ์เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุโมเลกุลแต่ละตัวที่แบคทีเรียผลิตขึ้นและทดสอบว่าโมเลกุลใดที่ทำให้ DNA เสียหาย
ที่น่าสนใจคือ ความเสียหายของ DNA ที่นักวิจัยสังเกตเห็นนั้นไม่ตรงกับที่เกิดจาก colibactin และแบคทีเรียที่ถูกตั้งค่าสถานะนั้นไม่สามารถสร้าง colibactin ได้ “ข้อมูลเหล่านี้บ่งบอกถึงการมีอยู่ของ genotoxins ที่ได้จาก microbiota ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้” นักวิจัยเขียนไว้ในรายงานของพวกเขา
ในการระบุลักษณะของสารเจโนทอกซินที่ไม่รู้จัก นักวิจัยได้ซูมเข้าไปที่M. morganiiซึ่งก่อนหน้านี้มีรายงานว่าพบได้บ่อยในลำไส้ของผู้ป่วย IBD และมะเร็งลำไส้ใหญ่ จากการทำงานนี้ พวกเขาไม่เพียงแต่ค้นพบอินโดลิมีนเท่านั้น แต่ยังระบุยีนของแบคทีเรียที่จำเป็นต่อการสร้างสิ่งเหล่านี้ ซึ่งเรียกว่ายีนแอสปาร์เทตอะมิโนทรานสเฟอเรส (aat) ซึ่งเป็นรหัสของเอนไซม์
ในแบบจำลองหนูของมะเร็งลำไส้ใหญ่และ ไส้ตรง สายพันธุ์ M. morganiiมีการเติบโตของเนื้องอกที่ยีน aat รุนแรงขึ้น แต่ด้วยการลบยีนนี้ออกจากแบคทีเรีย ทีมงานจึงหยุดการสร้างอินโดลิมีน และด้วยเหตุนี้จึงหยุดการเติบโตของมะเร็ง “หลักฐานที่ดีที่สุดที่พวกเขานำเสนอคือการศึกษาของหนู – นั่นคือสิ่งที่ทำให้ฉันเชื่อ” เซียร์กล่าว
