Kankerverwekkende bacteriën, zoals Helicobacter pylori en Fusobacterium nucleatum, hebben het vermogen om specifieke plaatsen in het menselijk lichaam te koloniseren en bij te dragen aan de ontwikkeling van kanker. Het begrijpen van de mechanismen waarmee deze bacteriën hun doelwitten vinden, is cruciaal voor het ontwikkelen van effectieve preventie- en behandelingsstrategieën. Hier stellen we een nieuwe aanpak voor die geavanceerde moleculaire technieken en computationele modellering combineert om de moleculaire interacties en signaalroutes die betrokken zijn bij bacteriële targeting op te helderen.

1. Isolatie en cultuur van bacteriële stammen:

- Isoleer en kweek de specifieke kankerverwekkende bacteriestammen van belang (bijv. H. pylori en F. nucleatum).

- Bevestig hun identiteit met behulp van moleculaire methoden zoals polymerasekettingreactie (PCR) of sequencing van het hele genoom.

2. Monstername van gastheerweefsel:

- Het verkrijgen van gezonde en kankerweefselmonsters van getroffen personen (bijvoorbeeld maagweefsel voor H. pylori en colorectaal weefsel voor F. nucleatum).

- Zorg voor goede ethische overwegingen en geïnformeerde toestemming.

3. Moleculaire profilering van gastheerweefsel:

- Voer transcriptoomanalyse (RNA-seq) uit op zowel gezonde als kankerweefselmonsters om differentieel tot expressie gebrachte genen te identificeren.

- Analyseer de expressiepatronen van genen die betrokken zijn bij celadhesie, ontsteking en immuunrespons.

4. Bacteriële hechtingstest:

- Samenkweek van de carcinogene bacteriestammen met gekweekte gastheercellen (bijvoorbeeld maagepitheelcellen of colonocyten).

- Beoordeel bacteriële adhesie aan gastheercellen met behulp van microscopie en kwantitatieve testen (bijvoorbeeld kristalvioletkleuring).

5. Identificatie van bacteriële adhesiefactoren:

- Isoleer en karakteriseer de bacteriële oppervlakte-eiwitten of moleculen die verantwoordelijk zijn voor de adhesie aan gastheercellen.

- Gebruik technieken zoals proteomics en immunofluorescentiekleuring om specifieke adhesinen te identificeren.

6. Computationele modellering en dockingstudies:

- Voer moleculaire dockingstudies uit om de interacties tussen bacteriële adhesinen en potentiële gastheercelreceptoren te voorspellen.

- Gebruik computerhulpmiddelen om de bindingsaffiniteiten en conformationele veranderingen tijdens het adhesieproces te simuleren.

7. Functionele validatie:

- Ontwerp en voer experimenten uit om de voorspelde interacties te valideren.

- Gebruik plaatsgerichte mutagenese of blokkerende antilichamen om de impact van specifieke adhesines op bacteriële targeting en kolonisatie te beoordelen.

8. Signaleringstrajectanalyse:

- Onderzoek naar de stroomafwaartse signaalroutes die worden geactiveerd door bacteriële adhesie aan gastheercellen.

- Analyseer de expressie van belangrijke signaalmoleculen en transcriptiefactoren die betrokken zijn bij ontstekingen en de ontwikkeling van kanker.

9. In vivo diermodellen:

- Opzetten van diermodellen (bijvoorbeeld muismodellen) om bacteriële kolonisatie en tumorontwikkeling in een gecontroleerde omgeving te bestuderen.

- Beoordeel de doelgerichtheid en het carcinogeen potentieel van de bacteriën in vivo.

10. Data-integratie en systeembiologie:

- Integreer de experimentele gegevens van moleculaire profilering, adhesietesten, computationele modellering en dierstudies.

- Ontwikkel modellen op systeemniveau om de complexe interacties tussen de kankerverwekkende bacteriën en de gastomgeving te begrijpen.

Door deze benaderingen te combineren, willen we een uitgebreid inzicht verschaffen in de manier waarop kankerverwekkende bacteriën hun doelwitten vinden. Deze kennis zal bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe therapeutische strategieën om bacteriële kolonisatie te remmen en het risico op de ontwikkeling van kanker geassocieerd met deze bacteriën te verminderen.