Кольцевые молекулы ДНК из молока и мяса вызывают рак?

Научная группа из Немецкого центра исследования рака под руководством нобелевского лауреата Харальда цур Хаузена нашла в тканях пациентов с колоректальным раком новые инфекционные агенты — BMMF, кольцевые молекулы ДНК, содержащиеся в молочных продуктах и бычьей сыворотке. Их присутствие ассоциировано с маркерами воспаления.

Credit:

yatomo | 123rf.com

Несколько лет назад ученые под руководством Этель-Мишель де Вильерс из Немецкого центра исследования рака (DKFZ) обнаружили новую форму инфекционных агентов в молочных продуктах и сыворотке крови крупного рогатого скота. Это одноцепочечные кольцевые молекулы ДНК, сходные по последовательности с некоторыми бактериальными плазмидами. Они получили название BMMF (Bovine Meat and Milk Factors).

Гипотезу, положенную в основу исследования, выдвинули де Вильерс и также работающий в DKFZ Харальд цур Хаузен, получивший Нобелевскую премию 2008 года за открытие онкогенных папилломавирусов. Согласно этой гипотезе, корреляция между потреблением говядины или молочных продуктов и заболеваемостью колоректальным раком, известная из эпидемиологических наблюдений, может быть обусловлена BMMF. Предположение о существовании инфекционного агента, вызывающего колоректальный рак, цур Хаузен высказывал еще в своей нобелевской лекции.

Де Вильерс выделила более сотни различных BMMF из молочных продуктов. Известно, что они могут размножаться в клетках человека и производят белок Rep, который им необходим для репликации. Исследователи из DKFZ визуализировали этот белок в образцах колоректальных опухолей и здоровых тканей кишечника. Для этого использовали моноклональные антитела мыши против экспрессируемого in vitro белка Rep одного из видов BMMF — H1MSB.1 Присутствие Rep (иными словами, BMMF) удалось продемонстрировать в 15 из 16 образцов колоректального рака.

Примечательно, что Rep содержали не раковые клетки, а здоровые, расположенные рядом с опухолью. В частности, антителами окрашивались клетки собственной пластинки (lamina propria) — слоя рыхлой соединительной ткани под эпителием, содержащей железы и лимфоидные образования. Особенно много окрашенных клеток было в области углублений эпителия — кишечных крипт, где находятся стволовые клетки, обеспечивающие обновление ткани. Из Rep- положительных клеток ученые выделили ДНК BMMF, сходную с образцами, ранее выделенными из молока.

В непосредственной близости от опухолей были обнаружены провоспалительные макрофаги; это подтверждает, что присутствие BMMF может провоцировать воспалительные процессы в тканях кишечника. У больных раком 7,3% всех клеток кишечника в среде опухоли были положительны по Rep. В клетках кишечника контрольной группы этот показатель составил всего 1,7%.

Чтобы подтвердить причинно-следственную связь между BMMF и провоспалительными макрофагами, авторы выявляли комбинированный сигнал Rep/CD68 в образцах колоректального рака и сравнивали их с образцами колоректальной ткани из группы более молодых контрольных субъектов, не страдающих от рака. Локализация белка Rep и локализация маркера макрофагов CD68 у онкобольных в значительной мере совпадали.

Еще одним признаком воспалительных процессов были повышенные уровни активных форм кислорода в участках с Rep-позитивными клетками. Как отметил Харальд цур Хаузен, это может способствовать мутациям в стволовых клетках крипт и, следовательно, онкогенезу: «Мы рассматриваем BMMF как опосредованные канцерогены, которые, вероятно, действуют на делящиеся клетки слизистой оболочки кишечника в течение десятилетий».

Цур Хаузен предполагает, что инфицирование BMMF обычно происходит в раннем возрасте, возможно, после прекращения грудного вскармливания. Обнаружение BMMF до появления симптомов может выявить людей из группы высокого риска, которым затем следует своевременно пройти скрининг на колоректальный рак. Обсуждается также возможная связь BMMF с другими видами рака.

Источники

Timo Bund, et al. // Analysis of chronic inflammatory lesions of the colon for BMMF Rep antigen expression and CD68 macrophage interactions. // PNAS, 2021, 118 (12), e2025830118; DOI:  10.1073/pnas.2025830118

Цитата по пресс-релизу

Добавить в избранное