• РЕГИСТРАЦИЯ

Опухоль молочной железы стала рекордсменом по бактериальному разнообразию

1 359

 

Nejman et al. / Science, 2020

Микробиологи сравнили набор внутриопухолевых бактерий в тысяче образцов ткани, относившихся к семи разным видам опухоли. В каждом из них оказался свой микробиом, причем чаще всего бактерии встречались внутри самих опухолевых клеток. Состав бактерий оказался разным не только в зависимости от органа, в котором выросла опухоль, но также от свойств самого новообразования — например, того, зависит ли оно от гормонов и реагирует ли на иммунотерапию. Возможно, однажды этими знаниями можно будет воспользоваться, чтобы воздействовать на опухоль через ее бактерий — подобно тому, как сейчас врачи пытаются лечить пациентов через посредство их кишечных микробов. Работа опубликована в журнале Science.

Вопреки ранним представлениям, в теле человека практически не существует стерильных частей. Через кожу, кровь, стенку кишечника и другие слизистые бактерии добираются до самых разных частей организма. И не всегда они там к месту: микроорганизмам нередко приписывают роль в развитии опухолей. Причем действовать они могут как опосредованно (например, когда кишечные микробы влияют на канцерогенез в других частях тела), так и напрямую (например, микробиом опухоли молочной железы).

Чтобы разобраться в том, как бактерии связаны с канцерогенезом и чем они могут помочь врачам в борьбе с опухолью, группа исследователей под руководством Равида Страуссмана (Ravid Straussman) из Вейсмановского научного института в Израиле решила составить коллективный портрет внутриопухолевых бактерий из разных человеческих органов. Ученые собрали 1010 образцов ткани из опухолей молочной железы, легкого, яичника, кости и поджелудочной железы, а также меланомы и глиобластомы (новообразование из вспомогательных клеток нервной ткани в мозге).

Исследователи сразу заметили, что внутриопухолевых бактерий может быть довольно немного, поэтому они разработали сложную систему контролей, чтобы не оказалось, что их измерения — результат загрязнения образца. Помимо экспериментальных образцов, они взяли 516 проб здоровой ткани, в том числе прилежащей к опухоли, 643 отрицательных контроля — стерильный раствор, который прошел через все лабораторные процедуры, а еще 168 контролей из клиник — кусочков парафина, с которыми в клиниках обращались так же, как если бы это была настоящая ткань. Наконец, следы бактерий в образцах тоже определяли сразу несколькими способами: подсчитывали концентрацию бактериальной ДНК, РНК, а также липополисахарида и липотейхоевой кислоты — компонентов клеточной стенки, которых не бывает в организме животных.

На первом этапе работы оказалось, что бактерии встречаются в опухолях неравномерно — например, всего в 14,3 процентах меланом, но более чем в 60 процентах опухолей молочной и поджелудочной желез и даже кости, которая никак не контактирует со слизистыми оболочками. При ближайшем рассмотрении оказалось, что бактерии чаще всего встречаются внутри клеток, как раковых, так и иммунных. Липополисахарид чаще находили в цитоплазме опухолевых клеток, а липотейхоевую кислоту — в макрофагах. Во втором факте, впрочем, нет ничего удивительного — макрофаги работают мусорщиками в любой воспаленной ткани, поэтому то и дело поглощают бактерий, а те иногда оказываются стойкими и остаются жить у них внутри.

Затем авторы работы отсеквенировали рибосомальную РНК бактерий, чтобы оценить разнообразие видов. На первом этапе во всех образцах они обнаружили суммарно 9190 бактерий, но после применения фильтров, которые отсеяли следы заражения в лаборатории и клинике, а также исключения широко распространенных видов осталось всего 528 видов бактерий, которые встречались только в определенной опухоли или прилежащей к ней ткани. Среди них наиболее разнообразным оказался микробиом рака груди, там суммарно обнаружили полторы сотни разных родов бактерий, а в каждом образце — в среднем 16,4 вида. На втором месте — опухоль легкого (если считать по общему количеству родов) и кости (если мерять по среднему числу разных видов в образце), на последнем месте — меланома. При этом в случае рекордсмена — опухоли груди — патологические образцы оказались носителями более разнообразного микробиома, чем фрагменты здоровой ткани.

Количество бактериальных фрагментов в 40 нанограммах ДНК из опухоли. Цифры наверху обозначают количество образцов опухоли, в которых эта ДНК обнаружена.

Nejman et al. / Science, 2020

Присутствие бактерий в опухолях. Слева направо: окраска гематоксилином-эозином (общий вид опухоли), окрашивание на липополисахарид и бактериальную РНК. Сверху вниз: опухоль молочной железы, опухоль легкого, меланома, глиобластома.

Nejman et al. / Science, 2020

Затем исследователи задались вопросом: действительно ли в опухолях находятся живые бактерии, а не их останки? Чтобы это выяснить, они собрали пять свежих образцов рака молочной железы и высеяли их на разные питательные среды. Из них только в одном случае выросло всего 37 бактериальных колоний, а во всех остальных — более тысячи. Оказалось, что они принадлежат к 37 разным видам, 11 из которых уже встречались в результатах секвенирования, остальные же определить не удалось, либо они не прошли строгую систему фильтров и могли быть следствием загрязнения. В целом внутри опухолей удалось обнаружить представителей трех основных типов бактерий — ProteobacteriaFirmicutes и Actinobacteria.

Сравнив набор обитателей разных опухолей, авторы работы заметили, что у каждой есть свои особенности: разные образцы опухолей одного типа были больше похожи, чем образцы опухолей разных типов. Например, в раке поджелудочной железы чаще встречались протеобактерии (вероятно, заплывшие туда из двенадцатиперстной кишки), а в некишечных опухолях чаще обнаруживали актинобактерий. Да и соотношение представителей Proteobacteria и Firmicutes получилось разным в зависимости от опухоли: в глиобластоме, например, гораздо выше, чем в меланоме. Отличия нашлись даже в разных типах опухоли молочной железы — набор бактерий оказался разным в зависимости от того, была эта опухоль гормон-зависимая или гормон-независимая. В целом микробиом опухолевой ткани получился более разнообразным, чем микробиом прилежащих тканей, хотя в целом набор бактерий в большинстве случаев был похож.

Разные типы опухолей можно отличить по соотношению бактерий в их составе.

Nejman et al. / Science, 2020

Наконец, исследователи предположили, что по набору бактерий можно предсказать особенности как опухоли, так и ее хозяина. Так, они выяснили, что внутриопухолевый микробиом различается у курильщиков с раком легких и пациентов, которые не курят: у первых гораздо больше бактерий, способных разлагать акрилонитрил, аминобензоаты и другие вещества из табачного дыма. А микробиом меланомы у пациентов различался по 46 позициям в зависимости от того, реагировали они на иммунотерапию или нет.

Таким образом, от исследований микробиома человека в целом ученые перешли к изучению микробиома отдельных опухолей. Их работа не позволяет установить причинно-следственную связь: сами ли бактерии провоцируют развитие опухолей или же приходят после, когда в ней возникает благоприятная среда. Также неизвестно, в каком направлении происходит миграция: бактерии из окружающей ткани колонизируют опухоль или наоборот. Тем не менее, теперь очевидно, что набор микробов тесно связан со свойствами опухоли. И это позволило авторам работы предположить, что однажды мы научимся манипулировать внутриопухолевым микробиомом так же, как и кишечным: подкармливать «полезные» виды бактерий, убивать «лишние» антибиотиками или пересаживать все сообщество целиком, чтобы заставить опухоль поддаться тем или иным методам терапии.

Мы уже рассказывали о том, какие бактерии живут в других органах человека — в частности, в кровиглазах и ушах. А о том, как встретиться лицом к лицу с обитателями своего собственного организма, читайте в нашем материале-инструкции «Знакомство с жильцами».

Полина Лосева

https://nplus1.ru/news/2020/05...

Технология новой жизни

    Они ТАМ есть! Предчувствие войны

    В последние недели и дни, все чаще слышны призывы к войне, все чаще пишут о том, что война близко и к ней надо готовиться. Все так, война очень близко и готовиться надо, но надо понимат...

    Не нуждается РОССИЯ!

    Доброго Здоровья!Вчера, на волне высказываний Гаранта о главной нужде России, пришла реакция на услышанное.Вспомнились знакомые рязанские, владимирские, тамбовские... ребята, которые работают в Москве...

    С новой опцией в Ауре для всех неудачников рассылать спам станет проще

    Воу, воу, воу, ковбои, хорошая новость для всех спамеров-неудачников! АУРА занесла всем пользователям новую фичу — анализатор отправляемых сообщений на основе Искусственного интелекта. ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Umbrella Вчера 16:37

      5 самых опасных вирусов в истории человечества

      За все время своего существования человечество постоянно борется с эпидемиями и болезнями, вспышки которых периодически стирают часть населения с лица Земли. Часто возбудителями заболеваний являются бактерии, однако вирусы тоже никуда не деваются. Наиболее живучая их часть остается непобежденной, многие из них продолжают уносить человеческие жизни. За пример...
      827
      Umbrella Вчера 13:11

      Рекордсмены грозового разряда

      Гроза является одной из самых зрелищных и захватывающих демонстраций сил природы, когда небо освещается быстрыми вспышками молний, сопровождающимися мощными звуковыми ударами, громом. И мало кому известно, что среди грозовых разрядов имеются свои рекордсмены, при этом, в двух разных категориях - по дальности распространения разряда и по его продолжительности. ...
      358
      Umbrella 6 июля 20:18

      Утренняя глория

      Итак, мы уже с вами рассматривали Вымеобразные облака и Неустойчивость Кельвина—Гельмгольца. Ну вот вам еще один интересный вариант. Утренняя глория (англ. Morning Glory cloud) — редкое метеорологическое явление, вид облаков, наблюдаемый ежегодно весной в заливе Карпентария на севере Австралии и реже в других местах. Облака предста...
      505
      Umbrella 6 июля 11:13

      Неустойчивость Кельвина—Гельмгольца

      Такие облака, по объяснению ученых,появляются  когда холодные слои воздуха у поверхности земли сталкиваются с более теплыми и двигающимися быстрее потоками над ними. Ярким примером этого явления являются морские волны, так как ветер над поверхностью воды движется быстрее волн, то на них образуются гребни. Явление это не очень частое...
      456
      Umbrella 4 июля 10:58

      А что случилось с пандемией коронавируса?

      Сижу сейчас на курорте Краснодарского края - народу море. Пляжи забиты, набережные забиты, столовые забиты. Маски? Не видел ни одну ни в помещении ни на улице. Социальная дистанция? Да о чем вы... Все обсуждают открытие границ с Европой и многие уже "на низком старте". Вот-вот решат вопрос с полетами в Турцию (белорусы уже прилетели туда на отдых). На...
      7152
      Umbrella 3 июля 21:11

      Из-за чего в мозгах появляются черви и как это лечится?

      В 2012 году научный журнал Discover рассказал о Теодоре Нэше (Theodore Nash) — американском враче, который принимает только несколько десятков пациентов в год. Такое количество клиентов может показаться ничтожным но, если учесть, с какими жалобами люди обращаются к врачу, ситуация становится яснее. Пациенты американского врача не могут ровно ходить, с трудом раз...
      3919
      Umbrella 3 июля 18:50

      Ученые сравнили три вида масок по тому, как они защищают от распространения COVID-19

      Ученые сравнили три вида масок на предмет того, как они сдерживают распространение нашего дыхания и мельчайших капелек слюны. В эксперименте приняли участие обычный носовой платок, хлопчатобумажная маска и конусообразная нестерильная маска. Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of Fluids.   В настоящее время не существует конк...
      1291
      Umbrella 3 июля 11:44

      Почему прививки от ВИЧ до сих пор нет, кто в этом виноват и как с этим жить

      Мы ждем вакцину от коронавируса через считанные месяцы, от силы год, и кажется, что она уже почти готова, осталось только ее испытать. Однако не всегда это бывает так быстро. Самую неуловимую вакцину на планете — от вируса иммунодефицита человека — ученые ищут уже без малого сорок лет, и до сих пор не нашли. Как так вышло? И что делать дальше: ждать, что о...
      773
      Umbrella 3 июля 11:22

      Долгодействующий препарат от ВИЧ нового класса прошел первую фазу клинических испытаний

      Молекула препарата GS-6207 John Link et al. / Nature, 2020 Ученые из Gilead Sciences разработали и протестировали антиретровирусный препарат нового класса — небольшую молекулу, которая нарушает работу белка капсида ВИЧ и препятствует размножению вируса на разных этапах. Исследователи провели первую фазу клинических испытаний с&...
      329
      Umbrella 30 июня 19:45

      Обнаружен новый штамм вируса гриппа: он может вызвать вторую пандемию

      Ученые из Китая нашли штамм свиного гриппа, который не был известен ранее. Кроме того, он потенциально способен вызвать новую пандемию. Исследователи опубликовали свои выводы в американском научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.   Исследователи отмечают, что свиньи — промежуточные хозяева для генерации виру...
      562
      Umbrella 30 июня 18:14

      Нутригеронтология: питание vs. старение

      В 16 веке Лукас Кранах Старший, мечтая вновь стать юным, написал картину «Фонтан молодости». Если бы Лукас знал нутригеронтологию, то он изобразил бы фонтан молодости именно так. Рисунок с сайта germany-art.com, адаптирован. Введение Старение проявляется как постепенное ухудшение физиологических функций: ослабляется защита иммунной сис...
      4076
      Umbrella 30 июня 12:28

      Учёные подтвердили наличие у людей стереообоняния

      В человеческой биологии есть такие вопросы, которые обывателю кажутся очевидными, а учёные всё ещё не могут дать точного ответа как так получилось. Например, мы всё ещё наверняка не знаем, зачем животным нужен сон. Вторая странная аномалия в эволюции белковых форм жизни — это возникшая двусторонняя симметрия организмов. Основная гипотеза в том, чтобы мы пол...
      464
      Umbrella 29 июня 21:41

      Бессимптомные носители коронавируса распространяют его по всем поверхностям

      Лето, солнце, прогулки, пикники – кажется, будто все вернулось в норму. Улицы вновь заполнены людьми, а ограничения постепенно снимаются. Однако, как сообщает директор европейского бюро Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Ханс Клюге, в 11 странах отмечен резкий рост заболеваемости Covid-19. В Россию, по мнению специалистов, вторая волна коронавируса прид...
      3518
      Umbrella 29 июня 15:44

      Исследователи учатся «предсказывать» поведение COVID-19. Но есть одна проблема

      Несмотря на то, что многие страны постепенно снимают ограничения в условиях пандемии COVID-19, долгосрочное здоровье наций по-прежнему зависит от отслеживания вируса и прогнозирования его дальнейшего распространения. Найти правильные компьютерные модели может быть непросто, но два исследователя из Университета Бингемтон, Университет штата Нью-Йорк, считают, что у них ...
      595
      Umbrella 29 июня 15:37

      О главной ошибке про коронавирус, которую допускают все врачи

      Фото © Reuters. Нельзя без эмоций видеть это. Тут не просто эпизод из жизни палаты интенсивной терапии. Тут исполненная драматизма сцена, где робкая надежда борется с накатывающим отчаянием и, к сожалению, проигрывает. Потому что надежды нет: врачи позвали родственников умирающей пациентки, чтобы те смогли с ней попрощаться. Потому что дальше, уже через н...
      2465
      Umbrella 26 июня 21:25

      Пупок с подвохом. Почему из него может появляться неприятный запах?

      Пупок, или пуп, - это, по сути, рубец, который есть на передней брюшной стенке. Он остается после удаления пуповины у новорожденного. Такой отличительной особенностью обладают все плацентарные млекопитающие. Зачастую пупок представляет собой углубление на животе, но есть и те, у кого он выпуклый, правда, таких людей меньше. Традиционно считается,  что...
      1547
      Umbrella 26 июня 19:59

      Жизнь на Земле могла появиться в результате гибрида молекул ДНК и РНК

      Несмотря на неудачные попытки создать жизнь в лабораторных условиях, ученым удалось узнать, что в самой основе жизни лежат две основные формы генетического кода – молекулы ДНК и РНК, которые содержатся в клетках всех живых организмов, являясь основой всей земной биологии. Согласно распространенной гипотезе, РНК сформировала основу биосферы Земли задолг...
      372
      Umbrella 25 июня 21:33

      Минздрав одобрил "Арепливир" для лечения COVID-19

      Минздрав внес в государственный реестр лекарственных средств новый препарат для лечения COVID-19. "Торговое наименование лекарственного препарата — "Арепливир". Международное непатентованное, или группировочное, или химическое наименование — фавипиравир", — указано в реестре. Лекарство производит компания "Промед&qu...
      939
      Umbrella 25 июня 17:09

      Репрограммирование клеток в мозге живой мыши сняло симптомы болезни Паркинсона

        UC San Diego Health Sciences Американские и китайские ученые предложили еще один способ восстанавливать повреждения при болезни Паркинсона: превращать астроциты в нейроны путем репрограммирования in vivo, то есть в живом мозге. Они обнаружили, что для этого достаточно заблокировать производство одного-единственного белка....
      402
      Umbrella 25 июня 10:14

      Что происходит с пластиковыми пакетами, выброшенными в воду?

      Многим из нас уже хорошо известно, насколько сильно пластиковые отходы засоряют нашу планету. Научно доказано, что разложение выброшенных пакетов, бутылок и других упаковок из синтетических материалов, длится на протяжении более тысячи лет. При этом они выделяют в воду опасные вещества, которые могут навредить водным обитателям и растениям. Недавно немецкие ученые пог...
      803
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика