Uma nova maneira de detectar câncer: AI diagnostica o DNA de microorganismos do sangue

A detecção precoce do câncer oferece uma oportunidade para curar o paciente antes que a doença se torne muito grave. Na maioria das vezes, os cânceres estão associados ao genoma humano. Mas, como se viu , a genética não é tudo, vários tipos de microorganismos contribuem para o desenvolvimento do câncer.

Em vez disso, eles interferem no tratamento. É verdade que ainda não está claro quais microorganismos e como contribuem para o desenvolvimento de diferentes tipos de câncer. É provável que esta questão seja estudada em um futuro próximo. Mas, por outro lado, é seguro dizer quais microorganismos prosperam com diferentes tipos de câncer. Consequentemente, o DNA desses microrganismos pode servir como um marcador para o câncer.

Os cientistas criaram uma biblioteca de DNA de microorganismos, processando um grande número de resultados de análises de pacientes oncológicos e depois identificaram aqueles que são específicos para diferentes tipos de tumores. Segundo os autores da idéia, essa dependência permite criar um método universal para diagnosticar câncer nos estágios iniciais.

Além dos especialistas envolvidos neste projeto, muitos cientistas estão envolvidos na questão da detecção precoce do câncer. Portanto, em breve poderá aparecer uma série de testes que identificam tumores por uma amostra de sangue. O marcador aqui é precisamente as proteínas específicas ou o DNA mutante.

O nível de desenvolvimento da tecnologia moderna permite excluir da análise os traços que poderiam ter sido deixados pelos cientistas.

Para desenvolver um teste confiável, um grupo de cientistas liderados por Gregory Poora, da Universidade da Califórnia em San Diego, analisou mais de 18 mil amostras. O biomaterial foi retirado de pacientes com 33 tipos de tumores. Em seguida, os cientistas usaram o Atlas de genomas cancerígenos para identificar DNA e RNA estranhos. Ao mesmo tempo, os autores da técnica aprenderam a excluir material que acidentalmente entrou na amostra.

Depois disso, os cientistas usaram um método chamado aumento estocástico do gradiente. Ele teve que distinguir entre amostras com tumores e amostras sem câncer. A primeira base foi classificada por tipos de câncer. Para verificar o resultado, a amostra foi dividida em duas partes, tendo treinado o algoritmo para cada uma delas separadamente e, em seguida, aplicado os modelos obtidos na outra metade dos dados.



E depois disso, apenas amostras foram coletadas de pacientes com o primeiro e o segundo estágio do câncer. Além disso, um software especialmente desenvolvido foi treinado nos resultados da análise de amostras.

A etapa final do projeto é a verificação da correção do algoritmo “no campo”. Para fazer isso, os cientistas fizeram exames de sangue de 69 pessoas obviamente saudáveis, bem como de 100 pacientes no terceiro ou quarto estágio, sequenciando o DNA extracelular do plasma. Para as amostras obtidas de DNA microbiano, o algoritmo descrito acima foi aplicado.

"Quase todos os estudos anteriores sobre câncer sugeriram que os tumores são um meio estéril e ignoraram a complexa interação das células cancerígenas com vírus, bactérias e outros microorganismos que vivem no nosso corpo", explicaem um comunicado à imprensa, o professor Rob Knight, da Universidade da Califórnia, em San Diego. "O número de genes microbianos em nosso corpo excede em muito o número de genes humanos, portanto, não é de surpreender que eles dêem pistas importantes sobre nossa saúde".

A técnica mostrou seu melhor lado - permitiu determinar o tipo de tumor em qualquer estágio. A precisão do método é de cerca de 90%. É sobre a precisão do diagnóstico de câncer, não houve resultados falso-positivos para pessoas saudáveis. Em 81% dos casos, a tecnologia tornou possível distinguir entre amostras voluntárias com câncer de pulmão e câncer de próstata.

Em um futuro próximo, os cientistas planejam descobrir exatamente como os microrganismos usados ​​na análise estão associados ao desenvolvimento do câncer. Além disso, não está claro onde eles estão localizados - no tumor, tecido conjuntivo ou células imunológicas.