Een alledaagse en veelvoorkomende darmbacterie, die zelfs gunstige eigenschappen leek te hebben, blijkt darmkanker te kunnen veroorzaken. De variant van de bacterie Escherichia Coli scheidt het stofje colibactine af, dat veranderingen in het DNA aanbrengt, waardoor tumorcellen kunnen ontstaan.
De ontdekking werd gedaan door een studiegroep van het Hubrecht Institute (KNAW) en het Prinses Máxima Centrum in Utrecht. De vinding werd voorpaginanieuws, mede omdat deze variant van E. Coli bij 1 op de 5 volwassenen voorkomt en in sommige probiotische preparaten zit, die juist goed voor de darmen zouden zijn. Het is voor het eerst dat aangetoond werd dat een bacterie kanker kan veroorzaken. Eerder was dat al wel bekend van virussen.
Het verslag van het onderzoek, getiteld ‘Mutational signature in colorectal cancer caused by genotoxic pks+ E. coli’, verscheen donderdag in Nature.
Modelsysteem
De leiders van het onderzoek, de hoogleraren Hans Clevers en Ruben van Boxtel, presenteerden de ontdekking donderdag in het tv-programma DWDD in aanwezigheid van de drie PhD-studenten die het onderzoek deden. Voor het werk in het laboratorium maakten ze gebruik van zogenaamde organoïden, gekweekte minidarmen die werden blootgesteld aan de genotoxische E.coli. Dat modelsysteem werd ontworpen door de groep van Clevers.
Dergelijke kunstorganen verschaffen de researchers de mogelijkheid te volgen hoe cellen reageren op toediening van carcinogene stoffen, in dit geval door injecties met E.coli gedurende 5 maanden. Tumorgroei als reactie op beschadiging aan DNA is een langdurig proces, soms van tientallen jaren.
Vingerafdruk
Elke beschadiging aan het DNA draagt een eigen zogenaamde mutationele vingerafdruk. Van veel schadelijke stoffen, zoals UV-straling en sigarettenrook, is bekend welke vingerafdruk ze achterlaten. Toen de onderzoekers in hun DNA-analyses van het met E.coli behandelde weefsel een nieuw patroon zagen, wisten ze dat ze op het goede spoor zaten.
Chemische analyse van colibactine leerde dat die stof inderdaad die specifieke DNA-mutatie veroorzaakte. Daarna onderzochten medisch analisten 5000 verschillende tumoren. In meer dan 5% van de onderzochte dikkedarmtumoren werd het mutatiepatroon aangetroffen. Ook werd het aangetroffen in andere organen die met E.coli in aanraking komen, zoals in de mondholte en de blaas.
Screening
In potentie kan bij 1 op de 5 volwassenen deze mutatie zich voordoen en zich tot darmkanker ontwikkelen. De screening op darmkanker, die nu in Nederland praktijk is en succesvol is, zou dus ook een test op deze variant van E.coli moeten bevatten. Bovendien moeten fabrikanten van probiotische preparaten met deze variant “zich achter de oren krabben’, aldus Clevers in DWDD.
Hij zei verder dat met de juiste antibiotica de schadelijke E.coli variant betrekkelijk eenvoudig uit de darmen te verwijderen is en dan vervangen wordt door een onschadelijke variant. In het persbericht van het Hubrecht Institute wordt het onderzoek toegelicht, onder meer aan de hand van een video.
Dit artikel afdrukken
Het verslag van het onderzoek, getiteld ‘Mutational signature in colorectal cancer caused by genotoxic pks+ E. coli’, verscheen donderdag in Nature.
Modelsysteem
De leiders van het onderzoek, de hoogleraren Hans Clevers en Ruben van Boxtel, presenteerden de ontdekking donderdag in het tv-programma DWDD in aanwezigheid van de drie PhD-studenten die het onderzoek deden. Voor het werk in het laboratorium maakten ze gebruik van zogenaamde organoïden, gekweekte minidarmen die werden blootgesteld aan de genotoxische E.coli. Dat modelsysteem werd ontworpen door de groep van Clevers.
Dergelijke kunstorganen verschaffen de researchers de mogelijkheid te volgen hoe cellen reageren op toediening van carcinogene stoffen, in dit geval door injecties met E.coli gedurende 5 maanden. Tumorgroei als reactie op beschadiging aan DNA is een langdurig proces, soms van tientallen jaren.
Vingerafdruk
Elke beschadiging aan het DNA draagt een eigen zogenaamde mutationele vingerafdruk. Van veel schadelijke stoffen, zoals UV-straling en sigarettenrook, is bekend welke vingerafdruk ze achterlaten. Toen de onderzoekers in hun DNA-analyses van het met E.coli behandelde weefsel een nieuw patroon zagen, wisten ze dat ze op het goede spoor zaten.
Chemische analyse van colibactine leerde dat die stof inderdaad die specifieke DNA-mutatie veroorzaakte. Daarna onderzochten medisch analisten 5000 verschillende tumoren. In meer dan 5% van de onderzochte dikkedarmtumoren werd het mutatiepatroon aangetroffen. Ook werd het aangetroffen in andere organen die met E.coli in aanraking komen, zoals in de mondholte en de blaas.
Screening
In potentie kan bij 1 op de 5 volwassenen deze mutatie zich voordoen en zich tot darmkanker ontwikkelen. De screening op darmkanker, die nu in Nederland praktijk is en succesvol is, zou dus ook een test op deze variant van E.coli moeten bevatten. Bovendien moeten fabrikanten van probiotische preparaten met deze variant “zich achter de oren krabben’, aldus Clevers in DWDD.
Hij zei verder dat met de juiste antibiotica de schadelijke E.coli variant betrekkelijk eenvoudig uit de darmen te verwijderen is en dan vervangen wordt door een onschadelijke variant. In het persbericht van het Hubrecht Institute wordt het onderzoek toegelicht, onder meer aan de hand van een video.
In de Nederlandse pers wordt gesuggereerd dat de nu gewraakte E.coli variant in 1917 werd ontdekt door de Duitse arts Alfred Nissle. Hij isoleerde de 'E. coli Nissle 1917', zoals Nissle's variant officieel heet, uit de feces van een soldaat. In tegenstelling tot zijn collega's had de betreffende soldaat nooit last van diarree in de loopgraven van de Eerste Wereldoorlog. Nissle ontwikkelde de bacterie tot een probiotisch supplement dat nog altijd wordt verkocht onder de naam Mutaflor. Het is niet geregistreerd als geneesmiddel omdat het dan aan veiligheidseisen en een zware bewijslast moet voldoen. Het geldt als een voedingssupplement dat werkzaam lijkt in geval van diarree. Clevers' onderzoeksgroep vernam van de fabrikant van Mutaflor, toen die had gehoord van de studie, dat de voordelen van 'E. coli Nissle 1917', zoals de variant officieel heet, op de korte termijn zwaarder wegen dan de nadelen op de lange.
De suggestie in de pers is echter onjuist. De door de onderzoeksgroep van Clevers geïdentificeerde variant werd geïsoleerd uit de darmen van een kankerpatiënt en is niet dezelfde als de E.coli die naar Nissle werd genoemd.
Deze toelichting werd aangepast naar aanleiding van commentaar #1
Zowel de oorspronkelijke tekst van deze toelichting als de aanpassing daarvan zijn niet van de hand van de auteur, maar van de redactie.
De suggestie in de pers is echter onjuist. De door de onderzoeksgroep van Clevers geïdentificeerde variant werd geïsoleerd uit de darmen van een kankerpatiënt en is niet dezelfde als de E.coli die naar Nissle werd genoemd.
Deze toelichting werd aangepast naar aanleiding van commentaar #1
Zowel de oorspronkelijke tekst van deze toelichting als de aanpassing daarvan zijn niet van de hand van de auteur, maar van de redactie.
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
#16 Ja, colibactine moleculen kunnen op meerdere (specifieke) locaties in het DNA aangrijpen. Colibactine is een chemisch reactief molecuul dat dwarsverbindingen maakt tussen de twee strengen van het DNA molecuul. Er ontstaan daardoor breuken in DNA, die aanleiding kunnen geven tot het optreden van mutaties, bijvoorbeeld tijdens de reparatie processen en de duplicatie van DNA.
Het is overigens al eerder in dierexperimenteel onderzoek aangetoond dat colibactine-producerende bacteriën DNA beschadigingen, en als gevolg daarvan, darmkanker veroorzaken, maar in dit onderzoek is de "handtekening" van dit type kanker ontrafeld, en hebben de onderzoekers deze “handtekening” daadwerkelijk aangetoond in patiëntenmateriaal.
#16 En al die mutaties zijn dan veroorzaakt door colibactine?
#15 Nee, op verschillende plaatsen in het DNA van de aan E coli blootgestelde cellen zijn mutaties gevonden in een patroon dat ook wordt gezien in een subgroep van patiënten met darmkanker.
Begrijp ik nu dat darmkanker door één mutatie veroorzaakt kan worden? Of is colibactine maar één van de factoren die noodzakelijk is of kan bijdragen tot het vormen van kanker?
Mijn mening is dat er weer te simplistisch gekeken wordt en de kuurtjes over de toonbank vliegen zonder de verdere bijwerkingen van het kuurtje te overwegen.
#9 Als ik me goed herinner, werd gezegd dat na de antibiotica behandeling een nieuwe (onschadelijke) E coli stam in de darmen wordt geïntroduceerd. Deze moet de vrijgekomen niche van de genotoxische stam koloniseren zodat deze de patiënt niet opnieuw kan “besmetten” (kolonisatie resistentie).