Микробный состав крови указывает на рак, обнаружили ученые

МОСКВА, 12 мар — РИА Новости. Американские ученые разработали способ выявления рака на ранних стадиях по анализу крови на микробную ДНК. Это совершенно новый вид так называемой "жидкой биопсии". Результаты описаны в журнале Nature.

Обнаружение рака на самых ранних стадиях с помощью простого анализа крови является целью нескольких компаний, разрабатывающих в настоящее время "жидкие биопсии" для выявления циркулирующей в организме ДНК опухоли человека.

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего предложили использовать для этого не ДНК опухоли, а ДНК микробов — бактерий и вирусов, связанных с этой опухолью, что намного проще и информативнее.

"Почти все предыдущие исследования рака предполагали, что опухоли являются стерильной средой, и игнорировали сложное взаимодействие человеческих раковых клеток с бактериями, вирусами и другими микробами, которые живут в наших телах и на них, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Роба Найта (Rob Knight), директора Центра микробиомных инноваций Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Количество микробных генов в нашем организме значительно превосходит количество человеческих генов, поэтому не удивительно, что они дают нам важные подсказки, касающиеся нашего здоровья".

Исследователи изучили данные секвенирования 18116 образцов микробной ДНК из Атласа генома рака — базы данных Национального института рака, содержащей геномную и другую информацию о тысячах пациентов с 33 различными типами рака. Это крупнейшее в мире хранилище данных по микробной ДНК раковых больных.

Ученые выявили микробные признаки, или паттерны, связанные с конкретными типами рака. Некоторые из них были ожидаемыми, такие как связь между вирусом папилломы человека и раком шейки матки, головы и шеи, а также связь между видами Fusobacterium и раком желудочно-кишечного тракта. Но были идентифицированы и новые взаимосвязи — так называемые микробные сигнатуры. Например, наличие видов Faecalibacterium указывало на рак толстой кишки и отличало его от других видов рака.

Имея в своем распоряжении микробиомы тысяч образцов рака, ученые с помощью методов машинного обучения создали систему идентификации определенных видов рака по микробным паттернам. В итоге, модели машинного обучения смогли точно определять тип рака пациента по микробным данным его крови. Причем многие типы рака хорошо диагностировались на ранних стадиях.

Затем авторы протестировали свой метод на образцах плазмы крови реальных пациентов — свои данные предоставили для исследования 59 пациентов с раком простаты, 25 — с раком легких и 16 — с меланомой, — а также сравнили их с образцами плазмы 69 здоровых людей.

Модели машинного обучения определили людей без заболеваний в 100 процентах случаев, чувствительность метода для рака легких составила 86 процентов, в 81 проценте случаев модели смогли отличить рак простаты от рака легких.

Ученые считают, что наибольшей эффективности при диагностике можно добиться при совмещении методов "жидкой биопсии" по ДНК опухоли и микробной ДНК.

"Возможность получить из одной пробирки крови полный профиль ДНК опухоли, а также ДНК микробиоты пациента является важным шагом вперед в понимании взаимодействия опухоли и ее окружения, что дает потенциал для мониторинга изменений с течением времени. Это может иметь серьезные последствия для ухода за больными раком и для раннего выявления рака", — говорит еще один автор исследования Сандип Правин Патель (Sandip Pravin Patel), доктор медицинских наук, медицинский онколог и один из руководителей экспериментальной терапии в Онкологическом центре Калифорнийского университете в Сан-Диего.

Исследователи предполагают, что дальнейшее исследование микробной ДНК, связанной с раком, может открыть новое направление в разработке лечения онкологических заболеваний.