Kankercellen zitten vol bacterieel DNA

Mogelijk vormt deze DNA-overdracht zelfs een oorzaak van bepaalde kankertypen.

Dat schrijven onderzoekers van onder meer de Universiteit van Maryland deze week in PLoS Computational Biology.

Dat bacteriën, andere eencellige organismen en virussen onderling genetisch materiaal kunnen uitwisselen is al geruime tijd bekend. Echter, tot nu toe was nog niet aangetoond dat bacteriën ook DNA in menselijke cellen kunnen inbouwen.

De Amerikanen vergeleken openbare databases met het in kaart gebrachte DNA van duizenden mensen met dat van een flink aantal bacteriën. De menselijke gegevens waren afkomstig van het Humane Genoomproject, het 1000 Genomes Project en de Kankergenoomatlas (TCGA).

Overerving

Menselijk DNA overlapt sowieso voor grofweg eenderde met dat van bacteriën, maar die fragmenten zijn in de loop der evolutie via overerving doorgegeven. Om die fragmenten te kunnen onderscheiden van ingebrachte stukjes DNA, zochten de onderzoekers naar overeenkomende fragmenten die in het ene individu wel en in het andere individu niet voorkwamen.

In gezonde cellen troffen ze zo’n 7000 stukjes DNA aan die waarschijnlijk ingebouwd zijn door bacteriën. Ongeveer een derde van de personen waarvan het DNA was bestudeerd beschikte over zulke fragmenten. 

De bestudeerde kankercellen bevatten veel meer bacterieel DNA: hier troffen de onderzoekers 691.000 ingebrachte stukjes DNA aan. Omgerekend kwamen dit soort fragmenten ruim tweehonderd keer meer voor in tumoren dan in gezonde cellen. Bovendien bevond een flink aantal hiervan zich in zogeheten kankergenen, waardoor die actiever werden - wat de tumorgroei bespoedigde. 

Pseudomonas

Twee kankersoorten vielen vooral op: tumoren afkomstig van mensen met acute leukemie bevatten veel  fragmenten afkomstig van acinetobacter-bacteriën, maagtumoren bleken veel fragmenten afkomstig van pseudomonas-bacteriën te bevatten. 

De onderzoekers kunnen nog niet zeggen of de bacteriën de betreffende tumoren veroorzaakt hebben, of dat de tumoren minder beschermd waren tegen het binnendringende bacterie-DNA. 

Van enkele virussen is al wel bekend dat ze kanker kunnen veroorzaken door stukjes DNA in menselijke cellen in te brengen. Het humaan papillomavirus kan zo baarmoederhalskanker veroorzaken.

Niet onomstreden

De ontdekking is niet onomstreden. In 2001 toonde een ander onderzoeksteam aan dat bacteriën stukjes DNA in menselijke geslachtscellen brachten, waardoor die veranderingen ook erfelijk zouden zijn. Dit deden ze door het DNA van verschillende organismen te vergelijken.

Een ander onderzoeksteam toonde echter aan dat er ook andere verklaringen voor de overeenkomstige fragmenten waren.

In de nieuwe studie is het aantal onderzochte genomen veel groter. Bovendien deden de onderzoekers een serie controle-experimenten, onder meer om uit te sluiten dat de bacteriefragmenten per ongeluk in de menselijke DNA-monsters terecht gekomen waren.