Una nueva forma de detectar el cáncer: la IA diagnostica el ADN de microorganismos de la sangre

La detección temprana del cáncer brinda la oportunidad de curar al paciente antes de que la enfermedad se vuelva demasiado grave. Muy a menudo, los cánceres están asociados con el genoma humano. Pero, como resultó , la genética no lo es todo, varios tipos de microorganismos contribuyen al desarrollo del cáncer.

Más bien, interfieren con el tratamiento. Es cierto que aún no está claro qué microorganismos y cómo contribuyen al desarrollo de diferentes tipos de cáncer. Es probable que esta pregunta se estudie en el futuro cercano. Pero, por otro lado, es seguro decir qué microorganismos prosperan con diferentes tipos de cáncer. En consecuencia, el ADN de estos microorganismos puede servir como marcador para el cáncer.

Los científicos crearon una biblioteca de ADN de microorganismos, procesaron una gran cantidad de resultados de análisis de pacientes oncológicos y luego identificaron aquellos que son específicos para diferentes tipos de tumores. Según los autores de la idea, esta dependencia le permite crear un método universal para diagnosticar el cáncer en las primeras etapas.

Además de los especialistas que participan en este proyecto, muchos científicos están involucrados en el tema de la detección temprana del cáncer. Por lo tanto, pronto pueden aparecer una serie de pruebas que identifican tumores mediante una muestra de sangre. El marcador aquí es precisamente las proteínas específicas o el ADN mutante.

El nivel de desarrollo de la tecnología moderna permite excluir del análisis los rastros que los científicos podrían haber dejado.

Para desarrollar una prueba confiable, un grupo de científicos dirigido por Gregory Poora de la Universidad de California en San Diego analizó más de 18 mil muestras. El biomaterial fue tomado de pacientes con 33 tipos de tumores. Luego, los científicos utilizaron el Atlas de genomas cancerosos para identificar ADN y ARN extraños. Al mismo tiempo, los autores de la técnica aprendieron a excluir material que ingresó accidentalmente a la muestra.

Después de eso, los científicos usaron un método llamado aumento de gradiente estocástico. Tuvo que distinguir entre muestras con tumores y muestras sin cáncer. La primera base se clasificó por tipos de cáncer. Para verificar el resultado, la muestra se dividió en dos partes, después de haber entrenado el algoritmo para cada una de ellas por separado, y luego aplicó los modelos obtenidos a la otra mitad de los datos.



Y después de eso, solo se tomaron muestras de pacientes con la primera y segunda etapa del cáncer. Además, el software especialmente desarrollado fue entrenado en los resultados del análisis de muestras.

La etapa final del proyecto es la verificación de la corrección del algoritmo "en el campo". Para hacer esto, los científicos tomaron análisis de sangre de 69 personas obviamente sanas, así como de 100 pacientes en la tercera o cuarta etapa, secuenciando el ADN extracelular de plasma. A las muestras obtenidas de ADN microbiano, se aplicó el algoritmo descrito anteriormente.

"Casi todos los estudios previos sobre el cáncer han sugerido que los tumores son un medio estéril e ignoraron la compleja interacción de las células cancerosas con virus, bacterias y otros microorganismos que viven en nuestros cuerpos", explicaen un comunicado de prensa, el profesor Rob Knight de la Universidad de California en San Diego. "La cantidad de genes microbianos en nuestro cuerpo supera con creces la cantidad de genes humanos, por lo que no es sorprendente que den pistas importantes sobre nuestra salud".

La técnica mostró su mejor lado: permitió determinar el tipo de tumor en cualquier etapa. La precisión del método es de aproximadamente 90%. Se trata de la precisión del diagnóstico de cáncer, no hubo resultados falsos positivos para personas sanas. En el 81% de los casos, la tecnología permitió distinguir entre muestras voluntarias con cáncer de pulmón y cáncer de próstata.

En un futuro cercano, los científicos planean descubrir exactamente cómo los microorganismos que se usaron en el análisis están asociados con el desarrollo del cáncer. Además, no está claro dónde se encuentran: en el tumor, el tejido conectivo o las células inmunes.