Strani cerchi di DNA scoperti nella bocca associati a una possibile protezione dai tumori
La nostra bocca è piena di batteri, ma non tutti, esattamente come avviene per l'intestino, sono agenti patogeni. All'interno di alcuni di essi i ricercatori hanno scoperto dei grandi cerchi di DNA che potrebbero essere persino favorire la protezione contro il cancro, oltre a migliorare l'efficienza della risposta immunitaria e la salute del cavo orale. Questi anelli simili ai plasmidi – piccole molecole circolari di DNA – si trovano al di fuori del nucleo delle cellule e sembrano svolgere un ruolo nella riparazione del DNA e nella risposta allo stress ossidativo dell'ambiente extracellulare, aiutando i batteri a sopravvivere nel turbolento “ecosistema” della bocca.
I ricercatori hanno scoperto che le persone affette da tumori della testa e del collo e del colon retto, curiosamente, presentano una concentrazione sensibilmente inferiore di questi anelli di DNA denominati “Inocles”, per questo ritengono che essi possano svolgere anche un qualche ruolo antitumorale. Non si può comunque escludere che la loro riduzione sia una conseguenza e non un fattore scatenante. Ciò che è certo è che potrebbero svolgere una funzione di biomarcatori per il cancro. Si ritiene che siano presenti nel cavo orale del 75 percento della popolazione mondiale.
A scoprire e descrivere questi strani – e giganteschi – anelli di DNA nei batteri che popolano la bocca è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati giapponesi dell'Università di Tokyo, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti: la Facoltà di Medicina dell'Università Sam Ratulangi (Indonesia), il Dipartimento di oncologia medica della testa e del collo del National Cancer Center Hospital East di Kashiwa e l'Istituto giapponese per la sicurezza sanitaria di Tokyo. I ricercatori, coordinati dai professori Yuya Kiguchi e Yutaka Suzuki del Dipartimento di Biologia Computazionale e Scienze Mediche presso l'ateneo nipponico, erano ben consapevoli dell'importanza degli studi che coinvolgono il microbioma – basti pensare alle recenti scoperte che lo collegano all'Alzheimer e al Parkinson – per questo hanno deciso di indagare a fondo sui microrganismi che vivono nel cavo orale, meno “attenzionati” della flora batterica intestinale.
Per farlo i ricercatori hanno analizzato centinaia di campioni di saliva, mettendo a confronto quelli di una coorte di volontari con altri di altre popolazioni. Un dettaglio significativo di questa ricerca risiede nel fatto che è stato utilizzato un metodo di sequenziamento innovativo, in grado di “andare a caccia” anche di molecole grandi; le tecniche moderne, infatti, suddividono i dati genetici in piccole porzioni e non è possibile “vedere” grandi sequenze da centinaia di kilobasi, come quelle degli anelli Inocles.
Grazie al nuovo sistema soprannominato preNuc – in grado di rimuovere il DNA umano dai campioni – è stato possibile identificare i grandi cerchi di DNA extracromosomico nei batteri, ad esempio in quelli del genere Streptococcus. “Sappiamo che ci sono molti tipi diversi di batteri nel microbioma orale, ma molte delle loro funzioni e dei modi in cui le svolgono sono ancora sconosciuti”, ha affermato il professor Kiguchi in un comunicato stampa. “Esplorando questo, abbiamo scoperto gli Inocles, un esempio di DNA extracromosomico: frammenti di DNA che esistono nelle cellule, in questo caso nei batteri, ma al di fuori del loro DNA principale. È come trovare un libro con delle note a piè di pagina aggiuntive, e stiamo appena iniziando a leggerle per scoprire a cosa servono”, ha chiosato l'esperto.
La scoperta più affascinante risiede nei geni che sono stati rilevati all'interno questi grandi anelli di DNA. Alcuni di essi, infatti, aiutano a migliorare la tolleranza allo stress ossidativo e a riparare il DNA, altri plasmano la parete cellulare dei batteri, che è in stretto contatto con la mucosa del cavo orale. È stata anche osservata una correlazione con la risposta immunitaria, anche alle infezioni che coinvolgono il sangue. Come indicato, studiando i campioni di saliva di persone affette da cancro della testa e del collo e carcinoma colorettale è stata inoltre osservato che sono presenti molti meno di questi Inocles nei batteri del cavo orale.
Non è chiaro se la riduzione degli Inocles possa favorire la comparsa dei tumori o se siamo innanzi a una risposta a fattori che scatenano il cancro. Ulteriori studi proveranno a fare chiarezza su questo aspetto fondamentale della ricerca. Alla luce dei risultati, è comunque verosimile pensare che in futuro questi Inocles possano svolgere una funzione di biomarcatori per il rischio di determinate malattie oncologiche. I dettagli della ricerca “Giant extrachromosomal element “Inocle” potentially expands the adaptive capacity of the human oral microbiome” sono stati pubblicati su Nature Communications.
