Identificación de las bacterias intestinales asociadas al cáncer colorrectal
El cáncer colorrectal sigue siendo una de las principales causas de muerte en el mundo. Sin embargo, los métodos de detección temprana no siempre ofrecen la sensibilidad necesaria para detectar las lesiones precancerosas. En un estudio(se abrirá en una nueva ventana) pionero publicado en «Cell Host & Microbe», un equipo de investigadores identificó un marcador microbiano fiable y generalizable asociado al cáncer colorrectal. En este metanálisis, respaldado por el proyecto europeo CartoHostBug, se volvieron a examinar cerca de seis mil ochocientos perfiles del microbioma intestinal y se obtuvieron nuevos datos que esclarecen la relación entre las bacterias intestinales y el cáncer. El estudio destaca por la escala del análisis y el carácter innovador de la metodología empleada. El equipo de investigación reunió datos de veintisiete estudios independientes de Alemania, los Países Bajos y Suiza, con lo que superó las limitaciones derivadas del reducido tamaño y la falta de homogeneidad de los conjuntos de datos utilizados en investigaciones anteriores. Además, desarrolló métodos computacionales avanzados y un clasificador basado en aprendizaje automático capaz de integrar datos del microbioma obtenidos mediante distintas técnicas de secuenciación. «La herramienta principal es un algoritmo de aprendizaje automático entrenado para distinguir los microbiomas asociados al cáncer de aquellos que no presentan esta asociación», explica Georg Zeller, investigador visitante y responsable de equipo en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL, por sus siglas en inglés) en Heidelberg (Alemania), entidad socia del proyecto CartoHostBug, en un noticia(se abrirá en una nueva ventana). «El algoritmo asigna una puntuación que indica en qué medida el microbioma presenta características asociadas al cáncer». La puntuación obtenida a partir de cada muestra del microbioma intestinal reveló un marcador microbiano común a distintas poblaciones, regiones geográficas y grupos de edad, tanto en casos de cáncer colorrectal de aparición temprana como tardía. «Podemos aplicar este método a cualquier conjunto de datos disponible sobre el microbioma intestinal humano, incluidos los procedentes de estudios de intervención dietética», añade Zeller, autor sénior del estudio y profesor del Centro Médico de la Universidad de Leiden (Países Bajos), entidad socia del proyecto.
De las heces al tejido
Uno de los principales descubrimientos fue la correlación entre los marcadores detectados en las heces y los microorganismos presentes en el tejido tumoral colorrectal. Los investigadores analizaron 906 muestras de tejido intestinal y comprobaron que los microorganismos más abundantes en el tejido tumoral coincidían con los detectados en las muestras fecales. Estos microorganismos asociados al cáncer ya estaban presentes en tumores en estadios iniciales, lo que indica que las alteraciones del microbioma se producen en las primeras fases de la enfermedad. Sin embargo, el estudio también puso de manifiesto una limitación actual. Aunque el marcador permite identificar con claridad los casos de cáncer ya establecido, la detección de adenomas precancerosos en muestras fecales sigue planteando dificultades, ya que en estas lesiones tempranas las señales microbianas son menos acusadas. «Esta limitación deberá tenerse en cuenta de cara a su futura aplicación clínica», señala Michael Zimmermann, coautor del estudio y responsable de grupo en el EMBL. «Esto indica que podrían ser necesarios métodos más sensibles, conjuntos de datos más amplios o la combinación con otras mediciones antes de que las herramientas basadas en el microbioma puedan emplearse para detectar con fiabilidad las lesiones precancerosas en sus fases iniciales».
Nuevos datos sobre la fibra alimentaria y las bacterias intestinales
La alimentación resultó ser un factor determinante en la modulación de este marcador microbiano. El análisis mostró una clara relación inversa entre el consumo de fibra alimentaria y la puntuación del microbioma asociada al cáncer colorrectal. Las personas que consumían menos fibra presentaban patrones microbianos más similares a los asociados al cáncer. A su vez, los estudios de intervención dietética mostraron que aumentar la ingesta de fibra podía reducir la puntuación correspondiente. La investigación también aportó nuevos datos sobre «Fusobacterium», un grupo de bacterias asociado con frecuencia al cáncer colorrectal. Tras analizar cientos de genomas bacterianos de este grupo, el equipo comprobó que no todas las subespecies presentan el mismo comportamiento. «Fusobacterium nucleatum» subsp. «animalis» fue más frecuente en las muestras de pacientes con cáncer de distintas regiones del mundo, mientras que otras subespecies presentaron patrones específicos de cada zona geográfica. Aunque el clasificador todavía no puede utilizarse como prueba diagnóstica, sus resultados constituyen una referencia fundamental para el desarrollo de futuras herramientas clínicas. El objetivo del proyecto CartoHostBug (Functional cartography of intestinal host-microbiome interactions) es delinear las interacciones entre el hospedador y el microbioma a nivel celular y molecular, una labor fundamental para identificar biomarcadores fiables de enfermedades. Para más información, consulte: Proyecto CartoHostBug
