W próbkach krwi pacjentów można poszukiwać śladów mikrobów. Analizując te ślady można wyczytać, czy pacjent ma nowotwór, a jeśli ma – to jakiego rodzaju. Nowotwory mogą być bowiem siedliskiem charakterystycznych dla nich bakterii, grzybów, wirusów – pokazują badania w „Nature”.
Badacze pokazują, że we krwi można poszukiwać nie tyle markerów nowotworowych (białek przez niego wytwarzanych), ale sygnału z mikroorganizmów, które nowotworowi towarzyszą. Wyniki, które ukazały się w „Nature”, to nadzieja na nowe badania przesiewowe. Jest szansa, że dzięki nim można byłoby nie tylko wcześniej diagnozować nowotwory, ale i dobierać skuteczniej dopasowane do pacjentów terapie. Do tego potrzeba jednak wielu dodatkowych badań.
Prace prowadzili dr Rob Knight, Gregory Poore i Evguenia Kopylova na University of California w San Diego. W badaniach – w ramach stażu podoktorskiego – uczestniczył też dr Tomasz Kościółek z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Naukowcy wzięli na warsztat ogromny zbiór danych z całego świata zgromadzony w ramach projektu The Cancer Genomic Atlas. Były to bazy uwzględniające 18 tys. próbek i 33 nowotwory. – Ten cały wielki projekt był skoncentrowany na genomice raka. A my przyglądaliśmy się, czy w zebranych tam danych są sygnały pochodzące od bakterii czy wirusów, grzybów. I rzeczywiście: pokazujemy, że mikrośrodowisko nowotworu zawiera specyficzne dla danego rodzaju nowotworu sygnatury pochodzące od mikroorganizmów – mówi dr Kościółek.
Już od kilku lat było wiadomo, że rak może stworzyć środowisko, w którym dobrze się czują pewne charakterystyczne mikroorganizmy. Do tej pory nie było jednak wiadomo, czy informacje o tym mikrobiomie można znaleźć i w próbkach krwi pacjentów. Badania w „Nature” to potwierdzają – można.
– W próbkach z krwi chorych możemy znaleźć kwasy nukleinowe pochodzące od mikroorganizmów. Są one specyficzne dla danego typu nowotworu, na który cierpi pacjent. Dlatego dzięki analizie próbek powinniśmy być w stanie odróżnić osoby z nowotworem od osób bez nowotworu. A także wskazać, jaki to może być nowotwór – mówi badacz.
Naukowcy jednak nie chcieli bazować tylko na wynikach badań dotyczących innego tematu. Postanowili potwierdzić te wyniki we własnym badaniu – na ok. 100 dodatkowych pacjentach, którzy nie podjęli jeszcze leczenia. Ich przypuszczenia się potwierdziły. Modele uczenia maszynowego zespołu były w stanie odróżnić po krwi większość osób chorych na raka od osób bez niego. Na przykład modele mogą poprawnie zidentyfikować osobę z rakiem płuca ze skutecznością 86 procent i osobę bez choroby płuc ze 100 procentową skutecznością. Modele były też w stanie poprawnie odróżnić osobę z rakiem prostaty od osoby z rakiem płuca z poprawnością 81 procent.
A to dopiero początkowy etap badań naukowych. Technologia rozpoznawania próbek krwi po mikrobiomie dopiero zaczyna być rozwijana. – Potrzeba nam badań, jak testy uczynić bardziej dokładnymi. I jak umożliwić przeprowadzenie tych badań u wielu pacjentów, w testach klinicznych. Głównym wyzwaniem będzie też tworzenie bazy danych na ten temat – zapowiada dr Kościółek.
– Na razie problemem w walce z nowotworami jest to, że są one wykrywane na późnym etapie. Naszym marzeniem jest to, żeby diagnostyka nowotworowa była możliwa jedynie na podstawie próbek krwi. To byłoby szalenie użyteczne, jeśli chodzi o wykrywalność nowotworów. Takie badania mogłyby być szybkie, wydajne, stosowane przesiewowo. A dzięki badaniom krwi być może można by było rozpocząć leczenie na wczesnym etapie, a przez to zwiększyć szanse wyleczenia pacjenta – podsumowuje dr Kościółek.
Dodaje, że kolejnym aspektem dotyczącym mikrobiomu, nad którym warto będzie się pochylić w dalszych badaniach, będzie również to, jak mikrobiom danego pacjenta wpływa na leczenie nowotworu. Jeśli będzie to wiadomo, być może uda się wypracować nowe spersonalizowane terapie, uwzględniające specyfikę mikroflory danego pacjenta.