Poznać nowotwór po jego mikroflorze

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, wydajnie, 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.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala