Une nouvelle façon de détecter le cancer: l'IA diagnostique l'ADN des micro-organismes du sang

La détection précoce du cancer permet de guérir le patient avant que la maladie ne devienne trop grave. Le plus souvent, les cancers sont associés au génome humain. Mais, il s'est avéré que la génétique n'est pas tout, divers types de micro-organismes contribuent au développement du cancer.

Ils interfèrent plutôt avec le traitement. Certes, il n'est pas encore clair quels micro-organismes et comment contribuent au développement de différents types de cancer. Cette question devrait être étudiée dans un avenir proche. Mais d'un autre côté, il est sûr de dire quels micro-organismes prospèrent avec différents types de cancer. En conséquence, l'ADN de ces micro-organismes peut servir de marqueur pour le cancer.

Les scientifiques ont créé une bibliothèque d'ADN de micro-organismes, après avoir traité un grand nombre de résultats d'analyses de patients en oncologie, puis identifié ceux qui sont spécifiques à différents types de tumeurs. Selon les auteurs de l'idée, cette dépendance permet de créer une méthode universelle de diagnostic du cancer aux stades précoces.

En plus des spécialistes impliqués dans ce projet, de nombreux scientifiques sont impliqués dans la problématique de la détection précoce du cancer. Ainsi, une série de tests pourrait bientôt apparaître pour identifier les tumeurs par un échantillon de sang. Le marqueur ici est précisément les protéines spécifiques ou l'ADN mutant.

Le niveau de développement de la technologie moderne permet d'exclure de l'analyse des traces qui auraient pu être laissées par les scientifiques.

Afin de développer un test fiable, un groupe de scientifiques dirigé par Gregory Poora de l'Université de Californie à San Diego a analysé plus de 18 000 échantillons. Le biomatériau a été prélevé sur des patients présentant 33 types de tumeurs. Ensuite, les scientifiques ont utilisé l'Atlas des génomes cancéreux pour identifier l'ADN et l'ARN étrangers. Dans le même temps, les auteurs de la technique ont appris à exclure les éléments qui étaient accidentellement entrés dans l'échantillon.

Après cela, les scientifiques ont utilisé une méthode appelée augmentation du gradient stochastique. Il devait faire la distinction entre les échantillons avec tumeurs et les échantillons sans cancer. La première base a été classée par types de cancer. Afin de vérifier le résultat, l'échantillon a été divisé en deux parties, après avoir formé l'algorithme pour chacune d'elles séparément, puis appliqué les modèles obtenus à l'autre moitié des données.



Et après cela, seuls des échantillons ont été prélevés sur des patients atteints des premier et deuxième stades du cancer. De plus, un logiciel spécialement développé a été formé sur les résultats de l'analyse des échantillons.

La dernière étape du projet est la vérification de l'exactitude de l'algorithme «sur le terrain». Pour ce faire, les scientifiques ont effectué des tests sanguins sur 69 personnes apparemment en bonne santé, ainsi que 100 patients au troisième ou quatrième stade, séquençant l'ADN extracellulaire plasmatique. Aux échantillons obtenus d'ADN microbien, l'algorithme décrit ci-dessus a été appliqué.

«Presque toutes les études antérieures sur le cancer ont suggéré que les tumeurs sont un environnement stérile et ont ignoré l'interaction complexe des cellules cancéreuses avec les virus, les bactéries et autres micro-organismes qui vivent dans et sur notre corps», expliquedans un communiqué de presse, le professeur Rob Knight de l'Université de Californie à San Diego. "Le nombre de gènes microbiens dans notre corps dépasse de loin le nombre de gènes humains, il n'est donc pas surprenant qu'ils donnent des indices importants sur notre santé."

La technique a montré son meilleur côté - elle a permis de déterminer le type de tumeur à tout moment. La précision de la méthode est d'environ 90%. Il s'agit de l'exactitude du diagnostic de cancer, il n'y a eu aucun résultat faussement positif pour les personnes en bonne santé. Dans 81% des cas, la technologie a permis de distinguer les prélèvements volontaires atteints de cancer du poumon et de cancer de la prostate.

Dans un avenir proche, les scientifiques prévoient de savoir exactement comment les micro-organismes utilisés dans l'analyse sont associés au développement du cancer. De plus, il n'est pas clair où ils se trouvent - dans la tumeur, le tissu conjonctif ou les cellules immunitaires.