Naučnici u Ženevi dokazali da grupa bakterija u crevima otkriva kolorektalni karcinom

Profesor Trajkovski i doktorand Tričković otkrili prisustvo kolorektalnog karcinoma prema bakterijama prisutnim u uzorcima stolice, što je, za razliku od kolonoskopije, neinvazivan i jeftin skrining alat

Grupa bakterija u crevima pokazala se kao neinvazivni, jeftin alat za skrining kolorektalnog karcinoma, pokazala je studija naučnika sa University of Geneva. Ova grupa bakterija u stvari može da otkrije kolorektalni karcinom. Naime, naučnici su razvili pristup zasnovan na veštačkoj inteligenciji za dijagnostikovanje kolorektalnog karcinoma na osnovu crevne mikrobiote. Rezultati studije objavljeni su u časopisu Cell Host & Microbe.

Bakterije prisutne u uzorcima stolice otkrivaju prisustvo kolorektalnog karcinoma

Preporučujemo

Kolorektalni karcinom je drugi vodeći uzrok smrti od raka širom sveta. Ako se otkrije rano, može efikasno da se leči, ali strah od kolonoskopije – glavne dijagnostičke metode koja se trenutno koristi – često dovodi do odložene dijagnoze.

Koristeći algoritme mašinskog učenja, tim istraživača sa University of Geneva prvi put je  identifikovao sve ljudske crevne bakterije do nivoa detalja koji omogućava razumevanje fiziološkog značaja različitih mikrobnih podgrupa. Ti podaci zatim su korišćeni za otkrivanje prisustva kolorektalnog karcinoma prema bakterijama prisutnim u jednostavnim uzorcima stolice, što je, za razliku od kolonoskopije, neinvazivan i jeftin skrining alat. Potencijalne primene ove metode su ogromne, od dijagnoze drugih vrsta karcinoma do boljeg shvatanja veze između crevne mikrobiote i zdravlja.

U fokusu istraživanja bila je grupa bakterija u crevima, odnosno podvrsta bakterija

Stručnjaci podsećaju da se kolorektalni karcinom često dijagnostikuje u uznapredovaloj fazi kada su mogućnosti lečenja ograničene. To naglašava potrebu za jednostavnijim, manje invazivnim dijagnostičkim alatima, posebno u uslovima još uvek neobjašnjivog porasta broja slučajeva među mladim odrasli ljudima. Iako je odavno poznato da crevna mikrobiota ima važnu ulogu u razvoju kolorektalnog karcinoma, prevođenje ovih nalaza u kliničku praksu pokazalo se kao izazov. To je zato što različiti sojevi iste bakterijske vrste mogu da imaju suprotne efekte, pri čemu neki podstiču bolest, a drugi nemaju nikakav efekat.

- Umesto da se oslanjamo na analizu različitih vrsta bakterija koje čine mikrobiotu, koja ne obuhvata sve značajne razlike, ili bakterijskih sojeva, koji se značajno razlikuju od jedne jedinke do druge, fokusirali smo se na srednji nivo mikrobiote - podvrstu. Rezolucija podvrsta je specifična i može da obuhvati razlike u načinu na koji bakterije funkcionišu i doprinose bolestima, uključujući rak - objašnjava dr Mirko Trajkovski, redovni profesor na Katedri za ćelijsku fiziologiju i metabolizam i u Centru za dijabetes na Medicinskom fakultetu University of Geneva, koji je vodio ovo istraživanje.

Razvijen model koji može da predvidi prisustvo kolorektalnog karcinoma isključivo na osnovu grupa bakterija u crevima, prisutnih u uzorcima stolice

Prvi korak istraživanja bio je analiza ogromnih količina podataka.

- Kao bioinformatičaru, izazov je bio da se osmisli inovativan pristup za analizu masovnih podataka. Uspešno smo razvili prvi sveobuhvatni katalog podvrsta ljudske crevne mikrobiote, zajedno sa preciznom i efikasnom metodom za njegovu upotrebu i za istraživanje i u klinici - ističe Matija Tričković, doktorand u laboratoriji profesora Trajkovskog i prvi autor ove studije.

Kombinovanjem ovog kataloga sa postojećim kliničkim podacima, naučnici su razvili model koji može da predvidi prisustvo kolorektalnog karcinoma isključivo na osnovu bakterija prisutnih u uzorcima stolice.

- Iako smo bili sigurni u našu strategiju, rezultati su bili zapanjujući. Naša metoda otkrila je 90 odsto slučajeva raka, što je rezultat veoma blizak stopi otkrivanja od 94 procenata postignutoj kolonoskopijom i bolji od svih trenutnih neinvazivnih metoda otkrivanja ovog karcinoma - naglašava Tričković navodeći da bi integracijom više kliničkih podataka, ovaj model mogao da postane još precizniji - mogao bi da postane rutinski alat za skrining i olakša rano otkrivanje kolorektalnog karcinoma, koji bi se zatim potvrdio kolonoskopijom, ali samo kod odabrane grupe pacijenata.

Ista metoda uskoro bi mogla da se koristi za razvoj dijagnostičkih alata za širok spektar bolesti

Prvo kliničko ispitivanje pokreće se u saradnji sa Geneva University Hospitals (HUG) kako bi se preciznije odredili stadijumi raka i lezije koje mogu da se otkriju. Međutim, kako je najavljeno, primene će ići dalje od kolorektalnog karcinoma. Proučavajući razlike između podvrsta iste bakterijske vrste, istraživači sada mogu da identifikuju mehanizme delovanja kojima crevna mikrobiota utiče na ljudsko zdravlje.

- Ista metoda bi uskoro mogla da se koristi za razvoj neinvazivnih dijagnostičkih alata za širok spektar bolesti, a sve na osnovu jedne analize mikrobiote - smatra profesor Trajkovski.