Первый атлас микобиома описывает связи между раком и грибами

Международная команда ученых под руководством исследователей из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего создала первый пан-раковый атлас микобиома — обзор 35 типов рака и связанных с ними грибов.

Результаты опубликованы 29 сентября 2022 года в журнале Cell.

Раковые клетки и микробы имеют давнюю и прочную связь. Они совместно эволюционировали в экосистемах человеческого организма, часто полагаясь на одни и те же ресурсы. Конкуренция за эти ресурсы влияет на репликацию и выживание раковых клеток, микробов и организма-хозяина.

Связь между раком и отдельными микробами давно изучалась точечно, но в последнее время внимание сосредоточено на всем микробиоме человека, особенно в кишечнике, где обитают более многочисленные и разнообразные сообщества бактерий, вирусов и грибов, чем где-либо еще в теле человека.

Однако роли и влияние грибов, ассоциированных с раком, остаются в значительной степени неизученными. Грибы — более сложные организмы, чем вирусы и бактерии. Это эукариоты — организмы с клетками, содержащими ядро. Их клетки гораздо больше похожи на клетки животных, чем на бактерии или вирусы.

«Наличие грибов в большинстве человеческих опухолей одновременно удивительно и ожидаемо», — сказал Роб Найт, доктор философии, соавтор исследования.

«Это удивительно, потому что мы не знаем, как грибы могут попасть в опухоли по всему телу. Но это также ожидаемо, потому что соответствует картине здоровых микробиомов по всему телу, включая кишечник, рот и кожу, где бактерии и грибы взаимодействуют как часть сложного сообщества».

Грибы, обнаруживаемые на теле человека, делятся на два основных типа: экологические (например, дрожжи и плесень, обычно безвредные для большинства здоровых людей) и комменсальные (живущие на или внутри тела человека, которые могут быть безвредными, полезными или способствовать заболеванию). Грибы также играют роль в формировании иммунитета хозяина, что особенно важно для людей с ослабленным иммунитетом, включая онкологических больных.

В новом исследовании охарактеризован микобиом рака в 17 401 образце тканей, крови и плазмы пациентов с 35 типами рака в четырех независимых когортах. Исследователи обнаружили ДНК и клетки грибов в низком количестве во многих основных типах рака у человека, причем состав сообществ различался в зависимости от типа рака.

«Тот факт, что грибы обычно присутствуют в опухолях человека, должен побудить нас лучше изучить их потенциальные эффекты и пересмотреть почти все, что мы знаем о раке, через "линзу микробиома"», — сказал соавтор Равид Штрауссман.

Анализы, сравнивающие грибные сообщества с сопоставленными бактериомами и иммуномами, показали, что ассоциации между ними часто были «разрешающими», а не конкурентными.

Например, один вид грибов был обогащен в опухолях рака молочной железы у пациентов старше 50 лет, а другой вид был заметно распространен в образцах рака легких.

Исследователи обнаружили значимые корреляции между конкретными грибами и:

Вопрос о том, являются ли грибы просто коррелирующими или причинно связанными, еще предстоит определить.

«Эти результаты подтверждают точку зрения, что микробиом в целом является ключевым элементом биологии рака и может открыть значительные возможности для трансляции, не только в обнаружении рака, но и в других биотехнологических приложениях», — отметил соавтор Грегори Сепич-Поор.