Cientistas descobrem sinais intestinais ocultos que podem detectar o câncer precocemente
Os cientistas identificaram um conjunto de marcadores biológicos que podem melhorar significativamente a forma como as doenças gastrointestinais (GIDs) são detectadas e tratadas. Essas condições incluem câncer gástrico (GC), câncer colorretal (CRC) e doença inflamatória intestinal (DII).
As suas descobertas mostram que bactérias intestinais específicas e compostos químicos, conhecidos como metabolitos, estão intimamente ligados a cada doença. Isto levanta a possibilidade de diagnosticar estas condições mais precocemente e com métodos menos invasivos. Alguns destes marcadores podem até sinalizar risco em múltiplas doenças.
IA revela biomarcadores intestinais compartilhados entre doenças
Para descobrir esses padrões, os pesquisadores usaram aprendizado de máquina avançado e ferramentas baseadas em IA para analisar dados de microbioma e metaboloma de pacientes com GC, CRC e IBD. Ao comparar dados entre doenças, descobriram que os modelos treinados numa condição podiam muitas vezes prever marcadores para outra. Por exemplo, os modelos baseados em dados de GC foram capazes de identificar biomarcadores de DII, enquanto os modelos de CRC puderam prever com precisão marcadores relacionados a GC.
A pesquisa foi realizada por equipes da Universidade de Birmingham Dubai (parte do programa de mestrado em ciência de dados de saúde), da Universidade de Birmingham, Birmingham, Reino Unido, e dos hospitais universitários Birmingham NHS Foundation Trust. Seus resultados foram publicados em Revista de Medicina Translacional.
O coautor principal, Dr. Animesh Acharjee, da Universidade de Birmingham, explicou: “Os métodos diagnósticos atuais, como endoscopia e biópsias, são eficazes, mas podem ser invasivos, caros e, às vezes, não detectar doenças em estágios iniciais.
“Nossa análise oferece uma melhor compreensão dos mecanismos subjacentes que impulsionam a progressão da doença e identifica biomarcadores-chave para terapias direcionadas. Esses biomarcadores poderiam ajudar a identificar doenças mais cedo e com mais precisão, levando a um tratamento melhor e mais personalizado”.
Assinaturas intestinais específicas da doença e sobrepostas
O estudo também destacou padrões microbianos e metabólicos distintos para cada doença, juntamente com importantes sobreposições.
No GC, bactérias dos grupos Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria foram comumente encontradas. Os pesquisadores também observaram alterações em metabólitos como diidrouracil e taurina. Alguns destes marcadores também foram ligados à DII, apontando para características biológicas partilhadas. No entanto, embora tenham sido úteis para identificar DII, foram menos eficazes para detectar CCR.
Para o CRC, os principais indicadores incluíram bactérias como Fusobacterium e Enterococcus, juntamente com metabolitos como isoleucina e nicotinamida. Algumas delas também apareceram no GC, sugerindo que estas doenças podem compartilhar vias biológicas subjacentes.
Na DII, as bactérias da família Lachnospiraceae desempenharam um papel importante, juntamente com metabólitos como a urobilina e o glicerato. Notavelmente, alguns destes marcadores também estão envolvidos em processos relacionados com o cancro, reforçando a ideia de que estas condições estão interligadas.
Simulações mostram diferenças claras entre estados saudáveis e doentes
A equipe também simulou como os micróbios intestinais crescem e como os metabólitos fluem através dos sistemas biológicos. Estas simulações revelaram diferenças metabólicas claras entre indivíduos saudáveis e aqueles com doença, apoiando ainda mais o papel destes biomarcadores no diagnóstico.
“A análise cruzada de doenças do nosso estudo enfatizou o potencial do uso de biomarcadores microbianos e metabólicos identificados em um GID para prever outro”, acrescentou o Dr. “Esta abordagem inovadora pode levar ao desenvolvimento de ferramentas de diagnóstico universais para revolucionar o diagnóstico e o tratamento de múltiplas condições gastrointestinais”.
Rumo a testes não invasivos e tratamentos personalizados
Olhando para o futuro, os investigadores planeiam explorar como estas descobertas podem ser aplicadas em ambientes clínicos. Isto inclui o desenvolvimento de testes de diagnóstico não invasivos e terapias mais direcionadas com base nos biomarcadores identificados.
Pretendem também validar os seus modelos utilizando grupos de pacientes maiores e mais diversos, bem como investigar se estes biomarcadores poderão ajudar a prever doenças adicionais relacionadas no futuro.
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