Stato dell’arte
Alcuni ceppi del batterio commensale Escherichia coli (E. coli) producono colibactina, una molecola che danneggia il DNA e che è coinvolta nello sviluppo del cancro del colon-retto. Non è ancora chiaro però in che modo la colibactina danneggi il DNA.
Cosa aggiunge questa ricerca
La ricerca indica che, sia nei topi sia in cellule coltivate in laboratorio, la colibactina trasferisce al DNA un gruppo chimico chiamato ciclopropano. Questa reazione forma strutture note come addotti del DNA, che possono generare mutazioni che contribuiscono al cancro del colon-retto.
Conclusioni
I risultati rivelano come un microbo intestinale possa contribuire al cancro del colon-retto e suggeriscono che gli addotti del DNA possono essere usati come biomarker della prognosi del cancro.
Gli scienziati potrebbero aver capito come la colibactina, una molecola che danneggia il DNA prodotta da alcuni ceppi di Escherichia coli (E. coli), contribuisce al cancro del colon-retto: trasferendo un gruppo chimico nel DNA, la colibactina forma strutture note come addotti del DNA, che possono generare mutazioni e causare la rottura dei filamenti della doppia elica. Lo afferma uno studio condotto da Matthew Wilson e Yindi Jiang presso l’Università di Harvard, I cui risultati sono publicati in dettaglio sulla rivista Science.
La colibactina è prodotta da ceppi di E. coli che sono comuni nel tessuto intestinale di persone affette da tumore del colon-retto. Questi batteri sono in grado di promuovere il cancro del colon-retto nei topi, e questo ha dato origine all’ipotesi che la colibactina contribuisca allo sviluppo del tumore.
In effetti, ricerche precedenti suggeriscono che la colibactina formi addotti di DNA attraverso un gruppo chimico chiamato ciclopropano, ma fino a oggi non c’era alcuna evidenza diretta di queste strutture.
L’inizio di una cellula tumorale
Per capire come funziona la colibactina, il team ha infettato cellule umane con ceppi di E. coli che producevano colibactina e con altri che non la producevano.
Dopo aver isolato il DNA da entrambi i gruppi di cellule, i ricercatori hanno confrontato diversi addotti di DNA nei campioni, e sono stati in grado di trovare addotti di DNA che erano presenti solo nelle cellule infette da batteri produttori di colibactina. Il team ha trovato gli stessi addotti di DNA nelle cellule intestinali ottenute da topi colonizzati solo con ceppi di E. coli produttori di colibactina.
Danneggiare il DNA
Successivamente, il team ha cercato di capire la struttura chimica degli addotti del DNA. In una provetta, i ricercatori hanno effettuato una serie di reazioni chimiche che hanno permesso di sintetizzare strutture simili agli addotti del DNA, che sono stati poi confrontate con gli addotti trovati nelle cellule infette.
Entrambi i tipi di addotti provenivano da una struttura contenente ciclopropano, che può rompere le eliche del DNA. Questo suggerisce che il ciclopropano è un importante gruppo chimico per l’attività della colibactina. Tuttavia, secondo gli scienziati, la struttura è probabilmente un prodotto di degradazione di addotti colibactina-DNA più grandi.
Lo studio, che fornisce prove dirette che la colibactina può alterare il DNA delle cellule umane e dei topi, supporta l’idea che questa molecola microbica contribuisca allo sviluppo del cancro attraverso la formazione di addotti che possono provocare mutazioni genetiche. Inoltre, secondo gli autori dello studio, i risultati suggeriscono che gli addotti del DNA possono essere utilizzati come biomarcatori di esposizione alla colibactina e informare sulla prognosi del cancro.
Traduzione dall’inglese a cura della redazione
