A gut microbiome-derived risk score is associated with future cancer development
Diese Studie zeigt, dass ein aus dem Darmmikrobiom abgeleiteter Risiko-Score, der auf 28 mikrobiellen Spezies basiert, die zukünftige Entwicklung von Krebs bis zu einem Jahrzehnt vor der Diagnose vorhersagen kann, was das Potenzial des Mikrobioms als neuartigen Biomarker für die frühzeitige Krebsrisikostratifizierung hervorhebt.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Seit Jahrzehnten wissen Wissenschaftler, dass die Billionen winziger Organismen, die in unserem Darm leben, weit mehr tun, als uns nur bei der Verdauung der Nahrung zu helfen. Diese Gemeinschaft, bekannt als Darmmikrobiom, fungiert als zentraler Knotenpunkt für unser Immunsystem und unseren Stoffwechsel und interagiert ständig mit den Zellen, die unseren Darm auskleiden. Wenn diese Gemeinschaft aus dem Gleichgewicht gerät – ein Zustand, den Forscher als Dysbiose bezeichnen –, wird dies seit langem mit der Entstehung von Krebs, insbesondere im Verdauungstrakt, in Verbindung gebracht. Eine entscheidende Frage blieb jedoch unbeantwortet: Entsteht dieses Ungleichgewicht aufgrund des Krebses, oder tritt es bereits Jahre vor der eigentlichen Erkrankung auf? Die meisten bisherigen Studien untersuchten Menschen, die bereits an Krebs erkrankt waren, was es unmöglich machte, festzustellen, ob die mikrobiellen Veränderungen eine Ursache oder eine Folge waren. Um dieses Rätsel zu lösen, mussten die Forscher in die Zukunft blicken, indem sie das Darmbakterium gesunder Menschen untersuchten und abwarteten, wer Jahre später an Krebs erkranken würde.
Ein Team von Wissenschaftlern setzte sich zum Ziel, dies zu beantworten, indem es fast 6.000 Erwachsene aus einer großen niederländischen Gesundheitsstudie namens Lifelines untersuchte. Diese Teilnehmer hatten zwischen 2013 und 2016 Stuhlproben zur Verfügung gestellt, die mit einer Technik analysiert wurden, die das genetische Material jedes vorhandenen Mikroben liest und so eine detaillierte Momentaufnahme ihrer Darmgemeinschaften erstellt. Die Forscher verknüpften diese Proben anschließend mit nationalen Gesundheitsakten und verfolgten die Teilnehmer bis zu zehn Jahre lang, um zu sehen, wer eine Krebsdiagnose erhielt. Während dieses Beobachtungszeitraums wurden 245 Personen mit Krebs diagnostiziert, während die große Mehrheit krebsfrei blieb. Durch den Vergleich der Darmbakterien derjenigen, die später erkrankten, mit denen, die gesund blieben, entdeckte das Team, dass spezifische Muster im Mikrobiom tatsächlich künftiges Risiko signalisieren konnten. Sie entwickelten ein Bewertungssystem basierend auf dem Vorhandensein oder Fehlen von 28 verschiedenen Arten von Bakterien. Menschen mit höheren Werten auf dieser Skala entwickelten in den folgenden Jahren signifikant wahrscheinlicher Krebs, selbst nachdem die Forscher bekannte Risikofaktoren wie Alter, Körpergewicht und Rauchen berücksichtigt hatten.
Die Stärke dieses Befundes liegt in seinem Timing. Die bakteriellen Signaturen waren in Stuhlproben nachweisbar, die Jahre vor dem Auftreten klinischer Symptome oder der Entdeckung eines Tumors entnommen wurden. Die Forscher berechneten, dass sich die Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu erkranken, mit jedem Standardanstieg dieses Risiko-Scores um eine beträchtliche Menge erhöhte. Dieses Muster hielt über verschiedene Krebsarten hinweg stand, einschließlich Brust-, Prostata- und gastrointestinaler Krebserkrankungen, was darauf hindeutet, dass das Darmmikrobiom eher ein allgemeines Warnsignal für die Krankheit als nur ein Zeichen für eine spezifische Tumorart beherbergen könnte. Um sicherzustellen, dass es sich nicht um einen Zufall der niederländischen Bevölkerung handelte, testete das Team sein Bewertungssystem an völlig anderen Gruppen von Menschen, einschließlich tausender Patienten aus anderen Studien und einer separaten finnischen Population. In diesen externen Gruppen konnte der Score erfolgreich zwischen Menschen mit Krebs und solchen ohne Krebs unterscheiden, und in der finnischen Gruppe zeigte er ebenfalls einen Trend, bei dem höhere Werte mit einer geringeren Chance korrelierten, krebsfrei zu bleiben.
Wichtig ist, dass die Studie mehrere alternative Erklärungen für diese Ergebnisse ausschloss. Die Forscher fanden heraus, dass der Risiko-Score nicht einfach ein Marker für andere häufige Krankheiten wie Herzprobleme oder Fettleibigkeit war, noch war er mit nicht-krebsspezifischen Erkrankungen zu Beginn der Studie verknüpft. Dies deutet darauf hin, dass das bakterielle Muster spezifisch mit dem Krebsrisiko verbunden ist und nicht mit der allgemeinen Gesundheit. Das Team stellte zudem fest, dass der Score nicht auf einem einzelnen „schlechten“ Bakterium beruhte, sondern auf einer komplexen Mischung vieler verschiedener Arten, von denen einige bei Menschen mit Krebs häufiger vorkamen und andere weniger häufig. Obwohl einige dieser Bakterien in der bisherigen Forschung zu etabliertem Krebs bereits angedeutet worden waren, waren viele von ihnen neue Kandidaten, die zuvor noch nie mit der Krankheit in Verbindung gebracht worden waren.
Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse betonen die Autoren vorsichtig, dass dies noch kein Werkzeug für die Krebsdiagnose in einer Arztpraxis ist. Die Studie zeigt eine starke Assoziation auf, beweist aber nicht, dass eine Veränderung der Darmbakterien Krebs verhindern kann, noch bestätigt sie, dass diese Mikroben die direkte Ursache der Krankheit sind. Es ist möglich, dass die Bakterien auf frühe, noch unerkannte Veränderungen im Körper reagieren, die einem Tumor vorausgehen. Die Forscher weisen auch darauf hin, dass sie nur eine Probe von jeder Person entnommen haben und daher nicht sicher sein können, ob diese bakteriellen Muster im Laufe eines Lebens stabil bleiben oder schwanken. Dennoch liefert diese Arbeit den ersten soliden Beweis dafür, dass das Darmmikrobiom Jahre vor einer Diagnose eine detektierbare Signatur des künftigen Krebsrisikos enthält. Sie öffnet eine neue Tür zum Verständnis darüber, wie unsere internen Ökosysteme mit unserer langfristigen Gesundheit interagieren, und legt nahe, dass ein einfacher Stuhltest in der Zukunft dazu beitragen könnte, Personen zu identifizieren, die eine engmaschigere Überwachung auf Krebs benötigen, lange bevor dies eine klinische Realität wird.
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