Une bactérie buccale joue un rôle principal dans le cancer colorectal, selon une étude

Représentant Fna C1 et Fna Souches C2 co-cultivées avec des cellules humaines du cancer du côlon. La grille montre les résultats de l’analyse informatique de l’imagerie confocale. Masques indépendants pour les cellules épithéliales cancéreuses (gris) et les cellules bactériennes intracellulaires (Fna C1 vert, Fna Lavande C2) ont été générés. Les masques ont été utilisés pour calculer le pourcentage de cellules cancéreuses présentant des Fna. La barre d’échelle est de 20 μm. | Crédit photo : Zepeda-Rivera, M., Minot, SS, Bouzek, H. et al. Un clade distinct de Fusobacterium nucleatum domine la niche du cancer colorectal. Nature 628, 424-432 (2024).

La bactérie connue sous le nom Fusobactérie nucléatum vivent dans la bouche humaine et sont rarement trouvés ailleurs. Mais dans les cas de cancer du côlon ou du rectum, les bactéries se trouvent dans les tumeurs de l’intestin, où elles aident les cellules cancéreuses à échapper au système immunitaire et à se propager à d’autres parties du corps.

Dans une nouvelle étude, un groupe de chercheurs du Fred Hutchinson Cancer Center aux États-Unis a identifié un sous-type distinct de la bactérie que l’on retrouve en quantités relativement plus importantes dans les tumeurs du cancer colorectal (CCR).

Le CCR est le septième type de cancer le plus répandu en Inde, où le nombre de cas a augmenté de 20% de 2004 à 2014. À l’échelle mondiale, l’incidence globale du CCR a diminué, mais, les experts ont écrit dans la revue Science L’année dernière, l’incidence du CCR précoce, ajustée selon l’âge, « a augmenté à un rythme alarmant de 2 à 4 % dans de nombreux pays, avec des augmentations encore plus marquées chez les individus de moins de 30 ans ».

Selon les expériences de l’équipe, décrites dans un article paru dans Natureen marscertains facteurs génétiques pourraient favoriser Fusobactérie capacité à s’associer aux cancers de l’intestin. L’équipe a également montré que lorsque des souris étaient infectées par ce type de Fusobactérieleurs intestins ont développé des formations précancéreuses appelées adénomes.

Les experts ont déclaré que les résultats de l’étude pourraient être utilisés à l’avenir pour développer des tests permettant de détecter précocement le CCR et de développer des options de traitement ciblées.

Un clade à part

Les chercheurs ont commencé par cultiver Fusobactérie bactéries collectées sur 130 tumeurs CRC humaines en laboratoire. Ensuite, ils ont cartographié la composition génétique complète des bactéries isolées et ont découvert que sur les quatre connues Fusobactérie nucléatum sous-espèce, seulement Fusobactérie nucléatum animalis (Fna) était significativement associé aux tumeurs CCR.

Les membres individuels d’une même espèce ont un ADN légèrement différent. L’analyse pangénomique aide les chercheurs à cartographier tous les gènes d’une espèce ainsi que les parties du génome que possèdent certains membres de l’espèce, mais pas tous. Cette partie est appelée le génome accessoire. Les membres d’une espèce peuvent être sous-classés en fonction des génomes accessoires dont ils disposent.

Dans leur analyse, les chercheurs ont découvert Fna possède le plus petit génome central (la partie que possèdent tous les membres de l’espèce), ce qui indique qu’il pourrait y avoir différents sous-types de Fna. En réponse, ils ont retracé l’histoire évolutive de la bactérie en retraçant les changements dans ses gènes. Cette analyse a révélé que Fnaau lieu d’être un groupe homogène, est composé de bactéries issues de deux lignées évolutives différentes.

Les scientifiques appellent un groupe de formes de vie appartenant à une lignée évolutive un clade. Ainsi, les chercheurs ont identifié deux clades différents de Fna: ils les appelaient Fna C1 et Fna C2. Ils ont en outre trouvé Fna Les bactéries C2 sont associées de manière significative aux tumeurs CCR et possèdent des facteurs génétiques supplémentaires pour les aider à cet égard.

Coloniser l’intestin

Les différences physiques et génétiques entre les deux clades semblent contribuer à Fna Capacité des bactéries C2 à s’associer aux tumeurs CRC. Physiquement, le Fna Les bactéries C2 semblaient plus longues et plus fines que Fna Bactéries C1. De telles différences peuvent affecter la façon dont les bactéries sont capables de vivre dans les tissus de l’hôte et d’échapper au système immunitaire de l’organisme, écrivent les auteurs dans leur article.

Génétiquement, Fna Les bactéries C2 possédaient les gènes nécessaires pour grignoter deux composés pour produire de l’énergie dans l’intestin humain : l’éthanolamine et le 1,2-propanediol. Ces gènes manquaient dans Fna C1. Les chercheurs ont donc conclu Fna La capacité des bactéries C2 à s’associer aux tumeurs CCR dépendait au moins en partie du fait qu’elles « possédaient des mécanismes accrus d’élimination des nutriments et un potentiel métabolique accru ».

Les chercheurs ont validé leurs résultats en analysant les génomes présents dans plus de 1 200 échantillons de selles humaines, dont environ la moitié provenaient de personnes atteintes de CCR tandis que les autres provenaient d’individus en bonne santé. Ils ont constaté que le Fna les gènes nécessaires au métabolisme de l’éthanolamine et du 1,2-propanediol étaient plus enrichis dans les échantillons de selles de patients atteints de CCR que dans les échantillons de personnes sans CCR.

De la bouche à l’intestin

Les scientifiques croyaient auparavant Fusobactérie les bactéries pourraient passer de la bouche à l’intestin en infectant la circulation sanguine lorsque, par exemple, quelqu’un se brosse les gencives trop fort ou lors d’interventions dentaires de routine. Les auteurs du nouveau Nature L’article a proposé une nouvelle voie : la bactérie aurait pu descendre par le tractus gastro-intestinal pour atteindre le côlon.

Les bactéries n’empruntent généralement pas cette voie car elles ne peuvent pas survivre à l’environnement très acide de l’estomac.

Mais les chercheurs ont découvert Fna C2 pourrait. Ces bactéries pourraient se développer dans des conditions plus acides que Fna Bactéries C1 – et elles possédaient également des gènes spécifiques capables de résister aux effets des acides. Ces gènes sont apparus lorsque l’acidité était comparable à celle de l’acide gastrique.

Chez la souris comme chez l’homme

Ensuite, les chercheurs ont étudié si Fna Le C2 pourrait induire le développement de tumeurs dans l’intestin. Pour cela, ils ont introduit Fna Bactéries C1 dans les intestins enflammés de certaines souris et Fna Bactéries C2 dans les intestins enflammés des autres. (Ces souris sont un modèle animal courant utilisé pour étudier des conditions qui affectent également les humains.) Ils ont découvert une incidence significativement plus élevée d’adénomes dans les intestins des souris traitées avec Fna Bactéries C2.

Ils ont également noté que les intestins de Fna Les souris traitées au C2 présentaient des profils métaboliques différents – des changements cohérents avec les associations précédemment signalées entre les niveaux différentiels de métabolites et la progression tumorale.

« Dans l’ensemble, nos résultats démontrent la capacité de Fna C2, mais pas Fna C1, pour affecter métaboliquement le milieu intestinal vers des conditions propices au CCR, écrivent les auteurs.

Enfin, les chercheurs ont testé leurs hypothèses sur une cohorte de patients humains. En travaillant avec des tissus CCR et des tissus non cancéreux provenant du même individu, les auteurs ont confirmé que Fna C2 était le seul Fusobactérie sous-type enrichi en tissus CRC. Ils ont trouvé des résultats similaires dans les échantillons de selles de personnes atteintes de CCR, mais pas dans ceux d’individus en bonne santé.

Un long chemin vers les essais cliniques

Selon Neetu Kalra, chercheur en thérapie du cancer à l’Université Azim Premji de Bhopal, « l’étude présente des perspectives prometteuses pour les progrès des thérapies cellulaires microbiennes, qui impliquent l’utilisation de souches bactériennes modifiées pour administrer directement des traitements aux tumeurs. »

Varun Aggarwala est professeur adjoint au Jio Institute de Mumbai, qui travaille également sur les transplantations fécales pour les maladies intestinales infectieuses et inflammatoires. Il a qualifié l’étude de « complète » et a déclaré que « des études comme celle-ci fournissent une base solide permettant à la communauté au sens large de concevoir des interventions microbiennes ciblées et des diagnostics pour le CCR ».

Il a ajouté que les recherches futures devraient suivre le microbiome intestinal et oral des individus à haut risque ainsi que leur microbiome tumoral après un diagnostic de CCR afin de comprendre comment certaines souches de bactéries peuvent provoquer le cancer.

De même, le Dr Kalra a déclaré que les études à venir pourraient examiner la « chronologie de la colonisation » de Fna Bactéries C2 : stade CRC auquel les bactéries s’associent aux tumeurs. « Si la colonisation se produit tôt », a-t-elle expliqué, « cela pourrait faciliter le diagnostic précoce du CCR ».

D’un autre côté, elle a également déclaré que développer un médicament qui pourrait cibler sélectivement Fna Bactéries C2 sans affecter Fna C1 ou d’autres bactéries intestinales « présentent un défi important ».

Sayantan Datta est journaliste scientifique et membre du corps professoral de l’Université Krea. Ils tweetent sur @queersprings.

• La bactérie connue sous le nom Fusobactérie nucléatum vivent dans la bouche humaine et sont rarement trouvés ailleurs. Mais dans les cas de cancer du côlon ou du rectum, les bactéries se trouvent dans les tumeurs de l’intestin, où elles aident les cellules cancéreuses à échapper au système immunitaire et à se propager à d’autres parties du corps.

• Dans une nouvelle étude, un groupe de chercheurs du Fred Hutchinson Cancer Center aux États-Unis a identifié un sous-type distinct de la bactérie que l’on retrouve en quantités relativement plus importantes dans les tumeurs du cancer colorectal (CCR).

• Le CCR est le septième type de cancer le plus répandu en Inde, où le nombre de cas a augmenté de 20 % entre 2004 et 2014. Dans le monde entier, l’incidence globale du CCR a diminué, mais, écrivent les experts dans la revue Science L’année dernière, l’incidence du CCR précoce, ajustée selon l’âge, « a augmenté à un rythme alarmant de 2 à 4 % dans de nombreux pays, avec des augmentations encore plus marquées chez les individus de moins de 30 ans ».