Учёные из США раскрыли механизм, с помощью которого токсин кишечных бактерий может вызывать рак толстой кишки. Исследование опубликовано в журнале Science.

Токсин, называемый колибактин, вырабатывают некоторые штаммы кишечной палочки и другие микробы, обитающие в кишечнике человека. Его изучение сложное, поскольку вещество быстро разрушается. Колибактин повреждает ДНК клеток, которая отвечает за рост и восстановление организма. Нарушение структуры ДНК может привести к раку. Учёные выяснили, что токсин не действует случайно. Он атакует участки ДНК, богатые аденином и тимином, и образует прочное соединение между цепями — межцепочечную сшивку. Это блокирует копирование клеток и приводит к серьёзным повреждениям. Также установлено, что колибактин фиксируется в малой бороздке ДНК — узком канале спирали. Положительно заряженная часть молекулы токсина притягивается к отрицательно заряженной ДНК, обеспечивая точное прикрепление и повреждение.

Исследователи изучили токсин с помощью масс-спектрометрии и ядерно-магнитного резонанса, получив подробные данные о его структуре и взаимодействии с ДНК человека. Открытие объясняет, почему у пациентов с колоректальным раком часто наблюдаются одинаковые мутации ДНК.

Понимание механизма действия колибактина позволит создавать тесты для выявления людей с высоким уровнем бактерий, продуцирующих токсин, и разрабатывать методы лечения, блокирующие его образование или связывание с ДНК. Возможны также изменения рациона и состава кишечной микрофлоры для снижения риска.

Результаты исследования открывают новые пути защиты от рака толстой кишки и помогут в создании скрининговых методов и профилактических мер.