Mua bán thuốc tây - Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên xem xét dữ liệu vi sinh vật có sẵn từ The Cancer Genome Atlas, cơ sở dữ liệu của Viện Ung thư Quốc gia có chứa bộ gen và thông tin khác từ hàng ngàn khối u bệnh nhân. Theo hiểu biết của nhóm, đây là nỗ lực lớn nhất từng được thực hiện để xác định DNA của vi sinh vật trong dữ liệu giải trình tự của con người.
Từ 18.116 mẫu khối u, đại diện cho 10,481 bệnh nhân với 33 loại ung thư khác nhau, đã xuất hiện các dấu hiệu vi khuẩn khác nhau, hoặc các mẫu, liên quan đến các loại ung thư cụ thể. Một số dự kiến, chẳng hạn như sự liên quan giữa papillomavirus ở người (HPV) và ung thư cổ tử cung, đầu và cổ, và mối liên quan giữa các loài Fusobacterium và ung thư đường tiêu hóa. Nhưng nhóm nghiên cứu cũng xác định các chữ ký vi khuẩn chưa biết trước đây phân biệt đối xử mạnh mẽ giữa các loại ung thư. Ví dụ, sự hiện diện của các loài Faecalibacterium phân biệt ung thư ruột kết với các bệnh ung thư khác.
Được trang bị hồ sơ microbiome của hàng ngàn mẫu ung thư, các nhà nghiên cứu sau đó đã đào tạo và thử nghiệm hàng trăm mô hình học máy để liên kết các mẫu vi khuẩn nhất định với sự hiện diện của các loại ung thư cụ thể. Các mô hình học máy có thể xác định loại ung thư của bệnh nhân chỉ bằng dữ liệu vi khuẩn từ máu của người đó.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ ung thư cấp độ cao (giai đoạn III và IV) khỏi bộ dữ liệu và phát hiện ra rằng nhiều loại ung thư vẫn có thể phân biệt được ở giai đoạn trước khi chỉ dựa vào dữ liệu vi khuẩn có nguồn gốc từ máu. Các kết quả được duy trì ngay cả khi nhóm thực hiện khử nhiễm sinh học nghiêm ngặt nhất trên các mẫu, loại bỏ hơn 90 phần trăm dữ liệu vi sinh vật.
Áp dụng xét nghiệm DNA vi sinh vật
Để xác định xem các mô hình vi sinh vật này có hữu ích trong thế giới thực hay không, Knight, Poore và nhóm đã phân tích các mẫu huyết tương có nguồn gốc từ máu từ 59 bệnh nhân đồng ý mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt, 25 bệnh nhân ung thư phổi và 16 với khối u ác tính, được cung cấp bởi các cộng tác viên tại Trung tâm Ung thư Moores tại Sức khỏe UC San Diego. Sử dụng các công cụ mới mà họ đã phát triển để giảm thiểu ô nhiễm, các nhà nghiên cứu đã phát triển cách đọc chữ ký của vi khuẩn cho từng mẫu bệnh nhân ung thư và so sánh chúng với nhau và với các mẫu huyết tương từ 69 tình nguyện viên âm tính với HIV khỏe mạnh, do Trung tâm nghiên cứu Neurobehavioral cung cấp tại UC Trường Y San Diego.
Các mô hình học máy của nhóm đã có thể phân biệt hầu hết những người mắc bệnh ung thư với những người không mắc bệnh. Ví dụ, các mô hình có thể xác định chính xác một người bị ung thư phổi với độ nhạy 86 phần trăm và một người không mắc bệnh phổi với độ đặc hiệu 100 phần trăm. Họ thường có thể cho biết những người tham gia có loại nào trong ba loại ung thư. Ví dụ, các mô hình có thể phân biệt chính xác giữa một người bị ung thư tuyến tiền liệt và một người bị ung thư phổi với độ nhạy 81 phần trăm.
"Khả năng, trong một ống máu, có một hồ sơ toàn diện về DNA (bản chất) của khối u cũng như DNA của microbiota của bệnh nhân, có thể nói, là một bước tiến quan trọng để hiểu rõ hơn về vật chủ- đồng tác giả môi trường trong bệnh ung thư, "đồng tác giả Sandip Pravin Patel, MD, bác sĩ chuyên khoa ung thư và đồng lãnh đạo của phương pháp điều trị thử nghiệm tại Trung tâm Ung thư Moores tại UC San Diego Health cho biết.
"Với phương pháp này, có khả năng theo dõi những thay đổi này theo thời gian, không chỉ là chẩn đoán, mà còn theo dõi điều trị lâu dài. Điều này có thể có ý nghĩa lớn đối với việc chăm sóc bệnh nhân ung thư và trong việc phát hiện sớm ung thư, nếu những kết quả này tiếp tục giữ trong thử nghiệm thêm. "
So sánh với chẩn đoán ung thư hiện nay
Theo Patel, chẩn đoán hầu hết các bệnh ung thư hiện cần phải sinh thiết phẫu thuật hoặc lấy mẫu ra khỏi vị trí nghi ngờ ung thư và phân tích mẫu bởi các chuyên gia tìm kiếm các dấu hiệu phân tử liên quan đến một số bệnh ung thư. Cách tiếp cận này có thể xâm lấn, tốn thời gian và chi phí.
Một số công ty hiện đang phát triển "sinh thiết lỏng" - phương pháp chẩn đoán nhanh các bệnh ung thư cụ thể bằng cách sử dụng công nghệ rút máu đơn giản và cho phép họ phát hiện đột biến gen đặc hiệu ung thư ở người do lưu hành DNA do khối u. Cách tiếp cận này có thể đã được sử dụng để theo dõi sự tiến triển của khối u đối với một số loại ung thư đã được chẩn đoán, nhưng chưa được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chấp thuận cho sử dụng chẩn đoán.
"Mặc dù đã có những tiến bộ đáng kinh ngạc trong lĩnh vực sinh thiết lỏng và phát hiện ung thư sớm, nhưng sinh thiết lỏng hiện tại vẫn chưa thể phân biệt đáng tin cậy sự biến đổi di truyền bình thường với ung thư sớm thực sự và họ không thể phát hiện ung thư khi có sự thay đổi gen của con người. Patel, người cũng là phó giám đốc của Trung tâm Liệu pháp Miễn dịch Chính xác San Diego, cho biết hoặc không thể phát hiện được.
Đó là lý do tại sao thường có nguy cơ sinh thiết lỏng hiện tại sẽ trả lại kết quả âm tính giả trong gánh nặng bệnh tật thấp. "Thật khó để tìm thấy một đột biến gen rất hiếm ở người trong một tế bào hiếm phát ra từ một khối u", Patel nói. "Chúng rất dễ bị bỏ qua và bạn có thể được bảo rằng mình không bị ung thư, khi bạn thực sự mắc bệnh."
Theo các nhà nghiên cứu, một lợi thế của việc phát hiện ung thư dựa trên DNA của vi khuẩn, so với DNA khối u lưu hành ở người, là sự đa dạng của nó giữa các vị trí cơ thể khác nhau. DNA của con người, ngược lại, về cơ bản là giống nhau trên khắp cơ thể. Bằng cách không dựa vào những thay đổi DNA hiếm ở người, nghiên cứu cho thấy rằng việc đọc DNA vi khuẩn dựa trên máu có thể phát hiện chính xác sự hiện diện và loại ung thư ở giai đoạn sớm hơn so với các xét nghiệm sinh thiết lỏng hiện tại, cũng như đối với các bệnh ung thư thiếu đột biến gen có thể phát hiện được. bởi những nền tảng đó.
