Новый горизонт в лечении и исследовании рака: метагеномика! Как микроорганизмы, например бактерии и вирусы, вызывают рак?

Рак — одна из основных проблем здравоохранения развитых и развивающихся стран. Его вызывает сочетание многих факторов, включая генетические, экологические и связанные с образом жизни. Усиление контакта с микроорганизмами (бактериями, вирусами) из-за растущего загрязнения среды, потребления продукции с недостаточной стерилизацией, а иногда пренебрежения личной гигиеной способствует различным видам рака. Рак, вызванный микроорганизмами — одним из факторов среды, составляет %16,1 диагностируемых случаев рака во всем мире.

В здоровом организме человека в норме обитает множество полезных бактерий. Однако вызывающие болезни бактерии и/или вирусы, попавшие в организм при контаминации (контакте), распознаются и уничтожаются собственной иммунной системой либо благодаря медицинским вмешательствам. Факторы среды, ослабляющие иммунитет, — стресс, пищевые привычки, антибиотики, химиотерапевтические и другие средства — увеличивают количество патогенных (болезнетворных) микроорганизмов в организме.

Увеличение числа микроорганизмов повышает количество вырабатываемых ими (особенно бактериями) токсических веществ и/или вызывает хроническую (длительную) инфекцию в органе или ткани их обитания. Из-за избытка токсинов и хронической инфекции усиливается образование свободных радикалов, повреждающих ДНК (генетический материал). Свободные радикалы нарушают механизмы исправления повреждений ДНК в здоровых клетках, приводя к накоплению мутаций (генетических изменений). В результате клетки с накопленными мутациями бесконтрольно и с нарушениями размножаются, формируя опухоль.

Как вирусы или бактерии вызывают рак?

Вирусы после проникновения в организм могут атаковать клетки, случайным образом встраивать собственный генетический материал в ДНК клеточного ядра и вызывать избыточную продукцию онкогенов, способствующих развитию опухоли. Либо они включают эти онкогены в собственную генетическую структуру и, быстро распространяясь в организме, стимулируют образование опухоли. Эти гены при нормальной продукции участвуют в размножении клеток, а после мутации препятствуют работе генов, подавляющих опухолевый рост. Клетки, которые должны погибнуть, избегают механизмов гибели и бесконтрольно размножаются, в результате, как и при воздействии других микроорганизмов, способствуя опухолеобразованию. Все эти процессы служат достаточными доказательствами для объяснения того, как микроорганизмы вызывают рак.

Что такое метагеномика?

Для изучения связи между образованием рака и микроорганизмами используются метагеномные исследования. Метагеномные исследования— анализ генетического материала микроорганизмов, находящихся в образцах, например фрагменте ткани, полученном при биопсии. Они позволяют изучать связь между развитием рака и микроорганизмами. Это достижение обеспечивает анализ микробного разнообразия в образцах тканей онкологических пациентов и идентификацию видов микроорганизмов. Метагеномика, раскрывающая их генетические последовательности в тканевых образцах, облегчила понимание того, какие виды микроорганизмов и/или какие их близкие родственники вызывают определенные виды рака. Как показано в таблице ниже, анализы доказали, что определенные виды микроорганизмов вызывают определенные виды рака.

Все эти достижения указывают путь ученым, постоянно ищущим новые методы лечения рака. Используя метагеномику, позволяющую понять рак на молекулярном уровне, можно разрабатывать лечение против видов микроорганизмов, выявленных в образцах ткани, что станет новым путем лечения вызываемого ими рака.