O câncer colorretal é a segunda principal causa de mortes relacionadas ao câncer em todo o mundo. Se detectado precocemente, geralmente é curável. No entanto, as colonoscopias (o principal método de rastreio utilizado atualmente) podem ser dispendiosas e desconfortáveis, o que impede muitas pessoas de fazerem o teste a tempo.
Pesquisadores da Universidade de Genebra (UNIGE) desenvolveram um novo método que pode mudar isso. Usando aprendizado de máquina, eles criaram o primeiro catálogo detalhado de todas as bactérias intestinais humanas que é preciso o suficiente para revelar como diferentes subpopulações microbianas funcionam no corpo. Eles então usaram essas informações para detectar câncer colorretal com base em bactérias encontradas em amostras simples de fezes, fornecendo uma alternativa não invasiva e de baixo custo. As descobertas, publicadas na revista Cell Host & Microbe, também podem ajudar os cientistas a compreender melhor como o microbioma intestinal afeta a saúde e as doenças em geral.
Por que são necessárias melhores ferramentas de triagem
Muitos casos de câncer colorretal são diagnosticados em estágio avançado, quando as opções de tratamento são mais limitadas. Isto realça a necessidade urgente de métodos de rastreio mais simples e menos invasivos, especialmente porque os casos continuam a aumentar entre os jovens por razões que permanecem obscuras.
Os cientistas sabem há muito tempo que o microbioma intestinal desempenha um papel no câncer colorretal. No entanto, tem sido difícil traduzir este conhecimento em ferramentas médicas práticas. Um grande desafio é que diferentes estirpes dentro da mesma espécie bacteriana podem comportar-se de forma muito diferente. Alguns podem promover o desenvolvimento do cancro, enquanto outros não têm qualquer efeito.
Concentre-se em subespécies microbianas
“Em vez de confiar na análise das espécies individuais que compõem a microbiota, que não capta todas as diferenças significativas, ou na análise de estirpes bacterianas, que variam amplamente entre os indivíduos, concentrámo-nos em níveis intermédios da microbiota, conhecidos como subespécies”, explica Mirko Trajkovski, professor titular do Departamento de Fisiologia Celular e Metabolismo e do Centro de Diabetes da Faculdade de Medicina da UNIGE, que liderou o estudo.
“A resolução de subespécies é específica e pode capturar diferenças na função bacteriana e nas causas de doenças, incluindo o câncer, ao mesmo tempo que permanece geral o suficiente para detectar essas mudanças entre diferentes indivíduos, populações ou países”.
Usando aprendizado de máquina para decodificar o intestino
A pesquisa requer a análise de grandes quantidades de dados biológicos. “Como bioinformático, o desafio é criar um método inovador para analisar grandes quantidades de dados”, disse Matija Trickovic, estudante de doutorado no laboratório de Trajkovsky e primeiro autor do estudo.
“Conseguimos desenvolver o primeiro catálogo abrangente de subespécies microbianas intestinais humanas, bem como métodos precisos e eficientes para utilizá-lo em pesquisas e ambientes clínicos”.
Teste de fezes comparável à colonoscopia
Ao combinar o catálogo bacteriano com conjuntos de dados clínicos existentes, a equipe construiu um modelo que pode identificar o câncer colorretal usando apenas amostras de fezes. Os resultados superaram as expectativas.
“Embora estivéssemos confiantes na nossa estratégia, os resultados foram impressionantes”, disse Matija Trickovic. “Nosso método detectou 90% dos casos de câncer, o que está muito próximo da taxa de detecção de 94% alcançada pela colonoscopia e supera todos os métodos de teste não invasivos atuais”.
Com mais dados clínicos, o modelo pode tornar-se mais preciso e eventualmente igualar o desempenho da colonoscopia. Na verdade, esse tipo de teste pode ser utilizado para exames de rotina, sendo as colonoscopias utilizadas para confirmar casos positivos.
Expandindo além da detecção do câncer
Um ensaio clínico está sendo preparado em colaboração com o Hospital Universitário de Genebra (HUG) para determinar melhor quais estágios e lesões do câncer o método pode detectar.
As implicações vão muito além do câncer colorretal. Ao examinar as diferenças entre subespécies dentro da mesma espécie bacteriana, os investigadores podem começar a revelar como os micróbios intestinais influenciam uma vasta gama de condições de saúde.
Mirko Trajkovski conclui: “A mesma abordagem poderá em breve ser usada para desenvolver ferramentas de diagnóstico não invasivas para uma variedade de doenças, todas baseadas numa única análise da microbiota”.
