Kolorektalkrebs: Studie deutet auf Zusammenhang von Dysbiose und KRAS-Mutation hin

In einer neuen Studie sind Mikrobiota-Signaturen identifiziert worden, die mit KRAS-Mutationen bei Patienten mit diagnostiziertem Darmkrebs assoziiert sind. Dies könnte bedeuten, dass Darmmikroben als nichtinvasive Biomarker zur Identifizierung von Darmkrebs-Subtypen dienen könnten.

Bei etwa 40 Prozent aller Personen, bei denen ein Kolorektalkarzinom (CRC) diagnostiziert wird, weist der Tumor eine Mutation des Gens KRAS auf. Viele dieser Mutationen sind in der Vergangenheit mit einem kürzeren Überleben und aggressiveren Formen der Erkrankung in Verbindung gebracht worden. Die Entstehung und das Wachstum von CRC-Tumoren werden auch als mit Ungleichgewichten im Darmmikrobiom in Zusammenhang stehend angesehen. Über das Zusammenspiel dieser beiden Merkmale – Darmdysbiose und KRAS-Mutationen – weiß man jedoch bisher wenig.

Die Studie, deren Ergebnisse nun publiziert wurden, stand unter der Leitung des Onkologen Dr. Weizhong Tang vom Guangxi Medical University Cancer Hospital (China), dessen Forschung sich darauf konzentriert, molekulare Kenntnisse zu Darmkrebs für eine bessere Diagnose und Therapie zu nutzen. „Unsere neue Arbeit ergänzt die wachsende Evidenz, die die Bedeutung von Mikrobiota-gesteuerten Mechanismen bei der Krebspathogenese hervorhebt“, erklärt Tang.

„Das Verstehen der spezifischen Zusammenhänge zwischen verschiedenen Arten von KRAS-Mutationen und CRC ist aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung“, ergänzt Erstautor Zigui Huang, ebenfalls vom Guangxi Medical University Cancer Hospital. Dazu gehört nach seiner Auffassung die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die die Entstehung von Darmkrebs vorantreiben, und die Identifizierung von Biomarkern für Diagnose und Kontrolle des Krankheitsverlaufes.

Für ihre Studie analysierten die Forschenden Stuhlproben von 94 Personen mit Darmkrebs mittels 16s-rRNA-Sequenzierung. Mutationen im KRAS-Gen wiesen 24 der Studienteilnehmer auf, die übrigen zeigten keine Mutationen des Gens. Die Sequenzierung ergab 26 unterschiedliche Arten von Darmmikrobiota, die in der einen Gruppe vorhanden waren, in der anderen jedoch nicht. Die Gattungen Fusobacterium, Clostridium und Shewanella kamen in der Gruppe mit Mutation des KRAS-Gens alle häufig vor. Der gramnegative Mikroorganismus Fusobacterium wurde bereits in früheren Untersuchungen mit der Entstehung von Darmkrebs in Verbindung gebracht. Alle drei genannten Bakterien sollten, so die Autoren der aktuellen Arbeit, als nichtinvasive Biomarker zur Bestimmung des KRAS-Status eines Patienten betrachtet werden.

Bifidobacterium und Akkermansia waren in den Proben von Patienten ohne KRAS-Mutation in großer Menge vorhanden. Bifidobacterium ist ein Probiotikum, und Akkermansia hat in früheren Studien einige probiotische Aktivitäten gezeigt, darunter die Unterdrückung entzündungsfördernder Faktoren im Kolon. Basierend auf diesem Befund spekulieren die Wissenschaftler um Tang, dass das Vorhandensein dieser Bakterien das Risiko einer Person für die Entwicklung einer KRAS-Mutation verringern und in gewissem Maße die Progression einer Darmkrebserkrankung verlangsamen könnte.

In derselben Arbeit stellen die Forscher ein Modell für Maschinelles Lernen vor, das diese Informationen nutzen könnte, um personalisierte Behandlungsempfehlungen auf der Grundlage von Mikrobiotasignaturen zu geben. Huang räumt jedoch ein, dass dieses Modell Daten aus einer größeren Kohorte benötige, um eine bessere Leistung zu erzielen. Die Forschungsgruppe plant, größere Studien durchzuführen, um die Ergebnisse zu validieren und die Bedeutung der von ihnen identifizierten Darmmikrobiota besser zu verstehen.