O câncer colorretal é a segunda principal causa de morte por câncer em todo o mundo. Se detectado precocemente, geralmente é muito tratável. No entanto, a colonoscopia – o principal método de rastreio utilizado atualmente – pode ser dispendiosa e inconveniente, impedindo que muitas pessoas sejam examinadas a tempo.
Pesquisadores da Universidade de Genebra (UNIGE) desenvolveram uma nova abordagem que pode mudar isso. Usando aprendizado de máquina, eles criaram o primeiro catálogo detalhado de todas as bactérias intestinais humanas em um nível preciso o suficiente para mostrar como diferentes subconjuntos de micróbios funcionam no corpo. Eles então usaram essas informações para detectar câncer colorretal com base nas bactérias encontradas em amostras simples de fezes, oferecendo uma alternativa não invasiva e de baixo custo. As descobertas, publicadas na Cell Host & Microbe, também podem ajudar os cientistas a compreender melhor como a microbiota intestinal afeta a saúde e as doenças em geral.
Por que você precisa de melhores ferramentas de seleção
Muitos casos de câncer colorretal são diagnosticados tardiamente, quando as opções de tratamento são mais limitadas. Isto realça a necessidade urgente de métodos de rastreio mais simples e menos invasivos, especialmente porque o número de casos entre adultos jovens continua a aumentar por razões que não são claras.
Os cientistas sabem há muito tempo que a microbiota intestinal desempenha um papel no câncer colorretal. No entanto, tem sido difícil transformar este conhecimento em ferramentas médicas práticas. Um dos principais problemas é que diferentes cepas do mesmo tipo de bactéria podem se comportar de maneiras diferentes. Alguns podem contribuir para o desenvolvimento do câncer, enquanto outros não têm efeito.
Focando em subespécies da microbiota
“Em vez de nos basearmos na análise das diferentes espécies que compõem a microbiota, que não cobrem todas as diferenças significativas, ou das estirpes bacterianas que diferem muito de um indivíduo para outro, concentrámo-nos no nível intermédio da microbiota, a subespécie”, explica Mirko Trajkovski, professor do Departamento de Fisiologia Celular e Metabolismo e do Centro de Diabetes da Faculdade UNIGE. de Medicina, que dirigiu este estudo.
“As subespécies são específicas e podem captar diferenças na forma como as bactérias funcionam e contribuem para doenças, incluindo o cancro, ao mesmo tempo que permanecem suficientemente gerais para detectar estas mudanças em grupos de pessoas, populações ou países”.
Usando aprendizado de máquina para decodificar o intestino
A pesquisa exigiu a análise de uma enorme quantidade de dados biológicos. “Como bioinformático, o desafio era criar uma abordagem inovadora para a análise massiva de dados”, diz Matia Trichkovic, estudante de pós-graduação no laboratório de Trajkowski e primeira autora do estudo.
“Desenvolvemos com sucesso o primeiro catálogo abrangente de subespécies da microbiota intestinal humana, juntamente com um método preciso e eficiente para seu uso tanto na pesquisa quanto na clínica”.
Análise de fezes que compete com a colonoscopia
Ao combinar o seu catálogo bacteriano com conjuntos de dados clínicos existentes, a equipa criou um modelo que pode identificar o cancro retal utilizando apenas amostras de fezes. Os resultados superaram as expectativas.
“Apesar de estarmos confiantes na nossa estratégia, os resultados foram surpreendentes”, afirma Matia Trichkovic. “Nosso método detectou 90% dos cânceres, um resultado muito próximo dos 94% de detecção alcançados pela colonoscopia e melhor do que todos os métodos de detecção não invasivos atuais”.
Com dados clínicos adicionais, o modelo pode tornar-se ainda mais preciso e, eventualmente, igualar o desempenho da colonoscopia. Na prática, esse tipo de teste pode ser utilizado para triagem de rotina, sendo a colonoscopia reservada para casos positivos confirmatórios.
Expandindo além da detecção do câncer
Estão actualmente a ser preparados ensaios clínicos em parceria com os Hospitais da Universidade de Genebra (HUG) para melhor determinar quais os estágios do cancro e das lesões que este método pode detectar.
As consequências vão muito além do câncer colorretal. Ao estudar as diferenças entre subespécies dentro de uma única espécie de bactéria, os investigadores podem começar a descobrir como os micróbios intestinais influenciam uma vasta gama de condições de saúde.
“O mesmo método poderá em breve ser usado para desenvolver ferramentas de diagnóstico não invasivas para uma ampla gama de doenças com base numa única análise da microbiota”, conclui Mirko Trajkovski.
