Mokslininkai atrado naują biologinių žymenų rinkinį, kuris gali žymiai pagerinti virškinimo trakto ligų (VTL) nustatymo ir gydymo procesus. Šios ligos apima skrandžio vėžį, storosios žarnos vėžį ir uždegimines žarnų ligas. Tyrimo rezultatai rodo, kad specifiniai žarnyno mikroorganizmai ir cheminės medžiagos, vadinamos metabolitais, yra glaudžiai susiję su kiekviena iš šių ligų, todėl galimas ankstyvesnis ir mažiau invazinis diagnozavimas.
Biologinių žymenų analizė naudojant dirbtinį intelektą
Tyrime, atliktame Birmingemo universitete, buvo panaudoti pažangūs mašininio mokymosi ir dirbtinio intelekto įrankiai, analizuojant mikrobiomo ir metabolomo duomenis iš pacientų, sergančių skrandžio vėžiu, storosios žarnos vėžiu ir uždegiminėmis žarnų ligomis. Palyginę įvairių ligų duomenis, tyrėjai nustatė, kad modeliai, apmokyti vienai ligai, gali dažnai numatyti žymenis kitai. Pavyzdžiui, modeliai, pagrįsti skrandžio vėžio duomenimis, sugebėjo identifikuoti uždegiminių žarnų ligų žymenis.
Mokslininkų teiginiai
Pagrindinis tyrimo autorius, daktaras Animesh Acharjee, pažymėjo, kad dabartiniai diagnostikos metodai, tokie kaip endoskopija ir biopsija, yra veiksmingi, tačiau gali būti invaziniai, brangūs ir kartais praleidžia ligas ankstyvose stadijose. “Mūsų analizė suteikia geresnį supratimą apie ligos progresavimo mechanizmus ir identifikuoja svarbius biomarkerius, kuriuos būtų galima panaudoti tikslingoms terapijoms. Šie biomarkeriai gali padėti anksti ir tiksliai nustatyti ligas, leidžiant geriau pritaikyti gydymą,” – sakė daktaras Acharjee.
Specifinės ligų žarnyno parašai
Tyrimas taip pat parodė išskirtinius mikrobinio ir metabolinio pobūdžio modelius kiekvienai ligai, kartu su svarbiais persidengimais. Skrandžio vėžyje dažniausiai buvo aptinkami Firmicutes, Bacteroidetes ir Actinobacteria grupių bakterijos. Taip pat buvo pastebėti metabolitų, tokių kaip dihidrouracilas ir taurinas, pokyčiai, kurie buvo susiję su uždegiminėmis žarnų ligomis. Tačiau, nors jie buvo naudingi identifikuojant uždegimines žarnų ligas, jie buvo mažiau veiksmingi storosios žarnos vėžio nustatymui.
Storosios žarnos vėžiui būdingi raktiniai rodikliai, tokie kaip Fusobacterium ir Enterococcus bakterijos, taip pat metabolitai, tokie kaip izoleucinas ir nikotinamidas. Kai kurie iš jų taip pat pasirodė skrandžio vėžyje, kas rodo, kad šios ligos gali dalintis bendromis biologinėmis takais. Uždegiminių žarnų ligose svarbų vaidmenį atlieka Lachnospiraceae šeimos bakterijos, kartu su metabolitais, tokiais kaip urobilinas ir gliceratas. Svarbu pažymėti, kad kai kurie iš šių žymenų taip pat dalyvauja vėžio procesuose, stiprinant idėją, kad šios ligos yra tarpusavyje susijusios.
Perspektyvos ateityje
Tyrėjai planuoja ištirti, kaip šie atradimai gali būti taikomi klinikinėje praktikoje, įskaitant neinvazinių diagnostinių testų plėtrą ir tikslingesnes terapijas. Jų tikslas – patvirtinti modelius, naudojant didesnes ir įvairesnes pacientų grupes, taip pat išsiaiškinti, ar šie biomarkeriai galėtų padėti prognozuoti papildomas susijusias ligas ateityje.
