A caracterização multi-ômica revela associações entre o microbioma intestinal, o genoma do hospedeiro e o transcriptoma em pacientes com câncer colorretal

Resumo Contexto O câncer colorretal (CCR) é o câncer mais comum em todo o mundo. Agentes microbianos têm sido considerados como contribuidores para a patogênese de diferentes doenças. Mas a relevância subjacente entre o CCR e a microbiota permanece incerta. Métodos Dissecamos a estrutura do microbioma fecal e os perfis genômicos e transcriptômicos de tecidos tumorais e de mucosa normal correspondentes de 41 pacientes com CCR. A relação entre os táxons bacterianos associados ao CCR e seu gene mutado somático significativamente correlacionado foi investigada por meio de tecnologia de sequenciamento de exoma. Genes funcionais diferencialmente expressos no CCR foram agrupados de acordo com sua correlação com espécies diferencialmente abundantes, seguidos de anotação com DAVID. A composição dos tipos de células imunes e estromais foi identificada por XCELL. Resultados Identificamos um conjunto de 22 espécies microbianas intestinais associadas ao CCR e estimamos a abundância relativa das categorias de ontologia KEGG. Em seguida, as interações entre microbios intestinais relacionados ao CCR e fenótipos clínicos foram avaliadas. Foram apontados 4 genes significativamente mutados: TP53, APC, KRAS, SMAD4 e as associações com microbios relacionados ao câncer foram identificadas. Dentre eles, Fusobacterium nucleatum correlacionou-se positivamente com diferentes vias metabólicas do hospedeiro. Finalmente, revelamos que Fusobacterium nucleatum modificou o ambiente imunológico do tumor pela expressão do gene TNFSF9. Conclusão Coletivamente, nossos dados multi-ômicos podem ajudar a identificar novos biomarcadores para informar a tomada de decisões clínicas na detecção e diagnóstico do CCR.