Az ember több millió mikrobával él együtt. Baktériumok, gombák, vírusok, változatos egysejtű fajok osztoznak a saját sejtjeinkkel a szervezetünkben. Nagy részük a bőrünkön, a szájban, a gyomorban és a bélrendszerben él. A testtömegünkből körülbelül 1 kilogrammot csak a bélrendszerünkben élő, a sejtjeinknél általában sokkal kisebb mikrobák tesznek ki, melyek száma meghaladja az emberi test sejtjeinek a számát.

A jelenlétük nemcsak hogy normális, de egyenesen szükséges az egészséges élethez: régóta ismert, hogy a mikrobák segítenek például a komplex szénhidrátok vagy a fehérjék emésztésében, vitaminokat termelnek, és ha a különféle fajok egyensúlyban vannak velünk és egymással, akkor megakadályozzák a káros baktériumok, gombák megtelepedését, elszaporodását.

Azt viszont csak az elmúlt néhány évtizedben kezdte felismerni az orvostudomány, hogy a hatásuk sokrétű. Sza­bályozzak az immunrendszerünket, befolyásolják a viselkedésünket, ezáltal pedig szerepük van a daganatos meg­betegedések és egyes mentális betegségek kialakulásában.

Emberi sejteket fertőző baktériumok. Az ovális kékes formák az emberi sejtek magjai. A baktériumok ezekhez képest apró pálcikákként láthatók.

Dr. Juhász Szilvia, a szegedi székhelyű HCEMM intézet genom instabilitáshoz kapcsolható betegségeket vizsgáló egységének csoportvezetője a kollégáival azon dolgozik, hogy a mikroorganizmusok és a bélrendszer daganatos betegségeinek kialakulása között létrejövő kölcsönhatást megértse. Csapata, a HCEMM Rák Mikrobiom Kutatócsoportja együttműködik a Szegedi Biológiai Kutatóközpont csoportjaival.

Dr. Juhász Szilvia kutatócsoport-vezető

Bár az emberi testben élő mikro­organizmusok bizonyos fajtái és a daganatos betegségek között egyértelmű kapcsolat bizonyított – például azoknak, akik a Helicobacter pylori fertőzésben szenvednek, nagyobb valószínűséggel kell életük során a gyomor daganatos betegségével szembenézniük –, sok esetben nem ismerjük a pontos részleteket, összefüggéseket.

Ez abból adódik, hogy a jelenlegi eszközeink korlátozottak. A daganatos betegségek, évente több mint tízmillió áldozattal, a világon a második leg­gyakoribb halálokot jelentik. A vastagbél daganatos meg­betegedése számít ezek között az egyik leg­gyakoribbnak, évente csaknem egymillió esettel. Mivel ma a kezelési módszereink túlnyomó­részt reaktívak, tehát a már kialakult kóros állapotot próbálják helyre­hozni amellett, hogy a hatékonysá­guk gyenge, ráadásul az idő, pénz és emberi­erőforrás-igé­nyük hatalmas. Egy öregedő társada­lom­ban, ahol csak az idősebb, tehát a da­ganatos betegségek által is gyakrab­ban érintett korosztály arányának nö­vekedé­sével szá­molhatunk, ez még a mainál is jobban meg fogja terhelni az ellátórendszert.

Emberi sejteket megfertőző patogén baktériumok által termelt genotoxin úgynevezett mutációs szignatúrákat indukál a vastagbélsejtekben, emiatt a humán sejtekben elindulhat a tumorgenezis folyamata.

Dr. Juhász Szilvia szerint a megoldás a korai észlelés, és az érintetteknél egy olyan terápia megkezdése, amelynek során figyelembe veszik a daganat kialakulásának pontos körülményeit az adott beteg esetében. Ez azonban nem lehetséges úgy, hogy nem ismerik a betegség pontos molekuláris hátterét, hogy egy adott mikro­organizmus hogyan be­folyásolja és zavarja meg a sejteket, hogy azok végül „elfelejtik” a feladatukat, és rákos sejtekké válnak. Ráadásul a mikro­­organizmusok nem csak a daganatok kialakulásá­ban játszanak szere­pet – a hatásuk abban is tetten érhető, ahogy a daganat­sejtek változatos­sága növekszik a betegség előre­haladtá­val, és olyan ijesztő előnyök­höz jutnak, amelyek például lehetővé teszik, hogy a szervezet­ben máshol is meg­telepedjenek, azaz áttéte­ket képezzenek.

Az eddigi kutatások ismeretében úgy tűnik, központi fontosságú a sejtek ön­javító mechanizmusa és a velük „társbérletben” élő mikro­organizmu­sok közötti kölcsönhatás. A daganatos betegségek minden formája a DNS meghibásodá­sából, roncsolódá­sából ered. Ilyen hibák, mutációk a sejt normális működésekor is keletkeznek, de bizonyos mikro­organizmusok kívülről a sejtbe jutó anyagcsere termékei (úgynevezett geno­toxinok) is felelősek lehetnek értük. Ha a DNS-károsodás súlyos, akkor a sejt vagy elpusztítja saját magát, vagy az immun­rendszer észleli és semmisíti meg. Ha ezek közül egyik sem történik meg, akkor daganat alakulhat ki.

A szegedi kutatók legújabb DNS-szekvenálási eljárásokkal térképezik fel a daganat­sejtekben található genetikai hibák mintázatát; a meg­hibásodások­nak ezt az „ujj­lenyomatát” és a beleinkben élő mik­robák közötti kapcsolatot vizsgálják, céljuk, hogy a bélrendszer­ben élő mikroba­közösség össze­tétele alapján felmér­hető legyen a daganatos betegség kialakulásának kockázata. Ez nemcsak a daganatok korai észlelésében, de abban is segít­het, hogy még a daganatos betegség megjelenése előtt csökkenteni lehessen a kockázatot.

Mivel egyes daganat­­sejtekben a DNS-javítás hibásan működik, így ellenállóvá teheti őket a gyógy­szerekkel szemben, amelyek gyakran éppen azt használják ki, hogy a daganat­sejtek a gyors osztódásuk és felhalmozó­dott hibáik miatt általában érzékenyebbek a DNS-károsodásra, mint az őket körülvevő egészséges sejtek. Ezért aztán a bélrendszer mikro­biológiai közössége és a daganat­sejtek hi­­bái és önjavító folyamatai közötti össze­függések ismerete segíthet abban is, hogy hatékonyabban tervezhessük a kezelést egy már kialakult daganat esetében.

A sejtek működését először élő – például kórházi mintákból származó – sejtekből épült, három­dimenziós szövet­modellekben vizsgálják, mivel így pontosabban lehet modellezni a valós emberi szervezet működését. Ennek előnye egyrészt, hogy csökken az állat­kísérletek száma, másrészt pedig a gyógyszerek és orvosi eljárások fejlesztésének gyakran hosszú évekig tartó folyamata is lerövidülhet.•