Международная группа ученых выявила набор биомаркеров кишечника, которые могут помочь раньше и точнее диагностировать заболевания желудочно-кишечного тракта — включая рак желудка, колоректальный рак и воспалительные заболевания кишечника. Работа опубликована в журнале Journal of Translational Medicine (JTM).
Ученые изучили микробиом кишечника — совокупность бактерий — и метаболом, то есть химические вещества, образующиеся в организме. Оказалось, что определенные бактерии и метаболиты тесно связаны с конкретными заболеваниями, а некоторые из них повторяются сразу при нескольких патологиях.
«Наш анализ позволяет лучше понять механизмы развития заболеваний и выявить ключевые биомаркеры для более точной диагностики и персонализированного лечения», — отметил соавтор исследования Анимеш Ачарджи.
Интересно, что алгоритмы, обученные на данных одного заболевания, могли распознавать признаки другого. Например, модели, созданные для диагностики рака желудка, успешно выявляли маркеры воспалительных заболеваний кишечника. Это указывает на общие биологические механизмы.
Для разных болезней ученые выделили характерные «подписи» микробиома. Так, при раке желудка чаще встречались бактерии из групп Firmicutes, Bacteroidetes и Actinobacteria. Для колоректального рака важными оказались микроорганизмы Fusobacterium и Enterococcus, а при воспалительных заболеваниях кишечника — бактерии семейства Lachnospiraceae.
Кроме того, исследователи обнаружили специфические метаболиты, связанные с каждым заболеванием, а также пересечения между ними. Некоторые из этих веществ участвуют в процессах, связанных как с воспалением, так и с развитием опухолей.
Моделирование показало, что метаболические процессы у здоровых людей и пациентов существенно различаются, что подтверждает диагностическую ценность найденных маркеров.
По словам авторов, результаты открывают путь к созданию неинвазивных методов диагностики, которые могут заменить или дополнить такие процедуры, как эндоскопия и биопсия. В дальнейшем ученые планируют проверить полученные данные на более крупных выборках и разработать универсальные тесты, способные выявлять сразу несколько заболеваний желудочно-кишечного тракта на ранней стадии.
Ранее стало известно, что в России создадут «цифровую опухоль» печени для поиска уязвимостей рака.