חיידקי מעיים מספקים מפתח לזיהוי סרטן המעי הגס מדגימות צואה

סרטן המעי הגס הוא הגורם השני המוביל למוות בסרטן ברחבי העולם. אם יתגלה מוקדם, ניתן לטפל בו ביעילות, אך העלות ואי הנוחות של קולונוסקופיות – שיטת האבחון העיקרית הנמצאת כיום בשימוש – גורמים לרוב לאבחון מעוכב. באמצעות אלגוריתמים למידת מכונה, צוות מאוניברסיטת ז'נבה (יוניג ') זיהה לראשונה כל חיידקי הבטן האנושיים לרמת פירוט המאפשרת להבין את החשיבות הפיזיולוגית של תת -קבוצות החיידקים השונות. מלאי זה שימש אז לאיתור נוכחות של סרטן המעי הגס על פי החיידקים שנמצאים בדגימות צואה פשוטות, כלי סינון לא פולשני ועלות נמוכה. היישומים הפוטנציאליים הם עצומים, החל מאבחון סרטן אחר ועד הבנה טובה יותר של הקשרים בין מיקרוביוטה מעי לבריאות. ממצאים אלה מתפרסמים ב מארח תאים ומיקרובו

לרוב מאובחנים סרטן המעי הגס בשלב מתקדם כאשר אפשרויות הטיפול מוגבלות. זה מדגיש את הצורך בכלי אבחון פשוטים ופחות פולשניים, במיוחד לנוכח עלייה עדיין לא מוסברת במקרים בקרב מבוגרים צעירים. אמנם זה מכבר ידוע כי מיקרוביוטה של ​​מעי ממלאת תפקיד בהתפתחות סרטן המעי הגס, אך תרגום הממצאים הללו לתרגול קליני הוכיח אתגרי. הסיבה לכך היא שזנים שונים של אותם מינים חיידקיים יכולים להיות בעלי השפעות הפוכות, כאשר חלקם מקדמים את המחלה ואחרים אין להם השפעה.

"במקום להסתמך על ניתוח המינים השונים המלחין את המיקרוביוטה, שאינו תופס את כל ההבדלים המשמעותיים, או של זני חיידקים, המשתנים מאוד מאדם אחד למשנהו, התמקדנו ברמת ביניים של המיקרוביוטה, המשנה -פיזציה," מסביר מירקו טראקובסקי, במלוא המפלגה ובמטבוליזם במטבוליזם במטבוליזם במטבוליזם במטבוליזם מלאים ובפיזיות של תאים ובפיזיות של תאים ובפיזיות של תאים במלואם ובפיזיזיים במלואם וב- Physioles, וב- Physioles, וב- Physioles, ובמחלקה. ". הפקולטה לרפואה, שהובילה מחקר זה. "רזולוציית התת -מינים היא ספציפית ויכולה לתפוס את ההבדלים באופן בו חיידקים מתפקדים ולתרום למחלות כולל סרטן, תוך שמירה על כללי מספיק כדי לאתר שינויים אלה בקרב קבוצות שונות של אנשים, אוכלוסיות או מדינות."

בעזרת למידת מכונה

השלב הראשון היה לנתח כמויות אדירות של נתונים. "כביואינפורמטיקאי, האתגר היה אמור להגיע לגישה חדשנית לניתוח נתונים המוניים", נזכרת מטיה טריקוביץ ', סטודנט לתואר שלישי במעבדה של מירקו טרג'קובסקי ומחבר הראשון של מחקר זה. "פיתחנו בהצלחה את הקטלוג המקיף הראשון של תת -מינים של מיקרוביוטה של ​​מעיים אנושיים, יחד עם שיטה מדויקת ויעילה לשימוש בו הן למחקר והן במרפאה."

על ידי שילוב של קטלוג זה עם נתונים קליניים קיימים, המדענים פיתחו מודל שיכול לחזות נוכחות של סרטן המעי הגס אך ורק על בסיס החיידקים הקיימים בדגימות צואה.

למרות שהיינו בטוחים באסטרטגיה שלנו, התוצאות היו בולטות. השיטה שלנו גילתה 90% ממקרי הסרטן, תוצאה קרובה מאוד לשיעור הגילוי של 94% שהושג על ידי קולונוסקופיות וטוב יותר מכל שיטות הגילוי הלא פולשניות הנוכחיות. "

Matija Trictovic, סופר ראשון

על ידי שילוב נתונים קליניים יותר, מודל זה יכול להיות מדויק עוד יותר ולהתאים לדיוק הקולונוסקופיה. זה יכול להפוך לכלי סינון שגרתי ולהקל על הגילוי המוקדם של סרטן המעי הגס, אשר יאושר על ידי קולונוסקופיה אך רק בקבוצה נבחרת של חולים.

עולם חדש של יישומים

ניסוי קליני ראשון מקיים בשיתוף עם בתי החולים באוניברסיטת ז'נבה (HUG) כדי לקבוע ליתר דיוק את שלבי הסרטן ואת הנגעים שניתן לאתר. עם זאת, היישומים חורגים מסרטן המעי הגס. על ידי לימוד ההבדלים בין תת -מין מאותם מינים חיידקיים, החוקרים יכולים כעת לזהות את מנגנוני הפעולה שבאמצעותם מיקרוביוטה הבטן משפיעה על בריאות האדם. "אותה שיטה יכולה לשמש בקרוב לפיתוח כלי אבחון לא פולשניים למגוון רחב של מחלות, והכל על בסיס ניתוח מיקרוביוטה יחיד", מסכם מירקו טרג'קובסקי.