一种检测癌症的新方法：AI从血液中诊断出微生物的DNA

癌症的早期发现提供了在疾病变得严重之前治愈患者的机会。大多数情况下，癌症与人类基因组有关。但是，事实证明，遗传学并不是万能的，各种类型的微生物都有助于癌症的发展。

相反，它们会干扰治疗。的确，尚不清楚哪种微生物以及如何导致不同类型癌症的发展。这个问题很可能在不久的将来进行研究。但另一方面，可以肯定地说哪些微生物会因不同类型的癌症而壮成长。因此，这些微生物的DNA可以用作癌症的标记。

科学家创建了微生物的DNA文库，处理了大量的肿瘤学患者分析结果，然后确定了针对不同类型肿瘤的特异分析结果。根据该想法的作者，这种依赖性使您可以创建一种在早期阶段诊断癌症的通用方法。

除了参与该项目的专家外，许多科学家还参与了癌症的早期发现问题。因此，很快就会出现一系列通过血样鉴定肿瘤的测试。此处的标记恰好是特定的蛋白质或突变型DNA。

现代技术的发展水平使得可以从分析中排除科学家可能留下的痕迹。

为了开发可靠的测试，由加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Gregory Poora领导的一组科学家分析了1.8万多个样品。该生物材料取自患有33种肿瘤的患者。接下来，科学家利用癌症基因组图谱来鉴定外源DNA和RNA。同时，该技术的作者学会了排除偶然进入样品的材料。

之后，科学家使用了一种称为随机梯度增强的方法。他必须区分带有肿瘤的样本和没有癌症的样本。首先根据癌症类型进行分类。为了验证结果，将样本分为两部分，分别为每个样本训练算法，然后将获得的模型应用于数据的另一半。



之后，仅从患有癌症第一和第二阶段的患者中取样。此外，还对专门开发的软件进行了样品分析结果的培训。

该项目的最后阶段是验证“现场”算法的正确性。为此，科学家对 69名貌似健康的人以及100名处于第三或第四阶段的患者进行了血液测试，对血浆细胞外DNA进行了测序。对于获得的微生物DNA样品，应用上述算法。

“几乎所有的癌症以往的研究表明，肿瘤是无菌环境，而忽视了癌细胞的病毒，细菌和生活在和我们的身体其他微生物的复杂的相互作用，” 解释在新闻稿中，加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Rob Knight教授。 “我们体内微生物基因的数量远远超过人类基因的数量，因此它们为我们的健康提供重要线索也就不足为奇了。”

该技术表现出最好的一面-它可以确定任何阶段的肿瘤类型。该方法的准确性约为90％。这与癌症诊断的准确性有关，对健康人没有假阳性结果。在81％的情况下，该技术可以区分肺癌和前列腺癌的志愿者样本。

在不久的将来，科学家计划准确找出分析中使用的微生物与癌症的发展之间的关系。此外，尚不清楚它们在肿瘤，结缔组织或免疫细胞中的位置。