Los investigadores Koldo Garcia Etxebarria, responsable de Genética Gastrointestinal y Luis Bujanda respondable del Área de Enfermedades Hepáticas y Gastrointestinales del IIS Biodonostia respectivamente han coordinado un estudio que, por primera vez, investiga las interacciones entre el genoma, el microbioma y el metaboloma en el cáncer colorectal en humanos.

El cáncer colorrectal es uno de los tipos de cáncer con mayor incidencia y es la segunda causa de muerte en países desarrollados. En un estudio anterior, se habían establecido las relaciones entre las bacterias que están presentes en las heces (el microbioma) y el conjunto de metabolitos presentes en las heces (el metaboloma) y su papel en el riesgo a desarrollar adenomas y cáncer colorrectal. En este nuevo trabajo, se ha incluido el genoma, el conjunto de variantes genéticas, para así entender mejor cómo estas capas biológicas condicionan los procesos que están implicados en el riesgo a desarrollar estas enfermedades.

Por un lado, se analizó el posible efecto de las variantes genética en los resultados conseguidos previamente. Así, se observó que la presencia de algunas bacterias y algunos de los metabolitos que se asociaron al riesgo de adenoma y cáncer colorrectal estaban influenciados por variantes genéticas que, a su vez, estaban situadas en genes previamente asociados en el desarrollo del cáncer colorrectal (entre otros genes, LINC01605, PROKR2 y CCSER1). Además, los análisis realizados mostraron también cómo el genoma afecta los niveles de colesterol (un factor de riesgo conocido en el cáncer colorrectal) mediante distintos mecanismos biológicos.

Por otro lado, se analizaron a la vez todas las interacciones que pudieran existir entre el genoma, el microbioma y el metaboloma. De este análisis se concluyó que la información que se obtiene de cada capa biológica es complementaria, ya que las interacciones son más bien puntuales, como los explicados previamente, que generalizados. Es decir, cada capa biológica explica parte del riesgo de desarrollar adenoma y cáncer colorrectal y, por lo tanto, el estudio integral de distintas capas biológicas es necesaria para entender mejor estas enfermedades.

Finalmente, se crearon distintos modelos para predecir el riesgo de desarrollar adenomas y cáncer colorrectal. El modelo con mayor capacidad predictiva fue el que incorporó información de las variantes genéticas más informativas a los géneros de bacterias y metabolitos que previamente habían mostrado una gran capacidad predictiva.

Los autores de este trabajo esperan que los resultados obtenidos sirvan para abrir nuevos caminos para entender mejor los mecanismos biológicos implicados en el desarrollo del adenoma y cáncer colorrectal y así proponer dianas terapéuticas para el tratamiento de estas enfermedades y marcadores de riesgo.

Este estudio ha sido realizado en colaboración con investigadores del Instituto de Investigación Sanitario Galicia Sur (Orense) y CIC Biogune, miembros del CIBER de enfermedades hepáticas y digestivas (CIBEREHD); y ha sido publicado en la revista Cancers.

Artículo:

Garcia-Etxebarria et al. 2021. Interplay between Genome, Metabolome and Microbiome in Colorectal Cancer. Cancers: 13(24), 6216; https://doi.org/10.3390/cancers13246216.