Як фекальний аналіз може врятувати життя: науковці здивували відкриттям

Підшлункова залоза працює мовчки. Вона щодня виробляє ферменти для травлення і гормони, що регулюють рівень цукру. Але коли в її протоках розвивається рак — зокрема протокова аденокарцинома підшлункової залози (ПАКЖ) — хвороба довго не дає про себе знати. І це робить її однією з найнебезпечніших форм онкології у світі.

Про це пише Science Alert.

Та наука знайшла несподіваного союзника в боротьбі з цим захворюванням — людські фекалії. Так, саме вони можуть зчитувати сигнал про те, що в організмі щось пішло не так. І ця новина — прорив.

Наука вже давно знає: наш кишечник — це не лише травний орган, а й ціла екосистема, в якій живе понад 40 трильйонів бактерій. Ці бактерії, або мікробіом, утворюють складну біологічну мережу, що реагує на зміни в організмі — включно з раковими.

Вчені з Фінляндії та Ірану провели дослідження, яке стало проривом. Вони зібрали зразки фекалій у пацієнтів з ПАКЖ і здорових людей, проаналізували бактеріальну ДНК і виявили чіткі закономірності. При раку підшлункової:

• Різноманіття мікробіому зменшується

• Змінюється концентрація окремих видів бактерій

• З’являються унікальні бактеріальні «підписи» хвороби

Дослідники використали метод 16S рРНК секвенування — це дозволило ідентифікувати бактерії за фрагментами їх ДНК. Далі в гру вступив штучний інтелект: модель машинного навчання навчилася точно відрізняти пацієнтів із раком від здорових людей виключно за мікробіомом у калі.

Точність моделі — вражаюча: на основі кількох мільйонів зчитаних фрагментів ДНК вона будувала бактеріальні профілі та виявляла відхилення.

Цей метод, по суті, відкриває двері до створення неінвазивного тесту на рак підшлункової залози, який не потребує біопсій, УЗД чи КТ.

За даними досліджень у Великій Британії:

• Щороку виявляється 10 700+ нових випадків раку підшлункової

• Понад 9 500 смертей щороку

• Показники захворюваності зростають, а середній вік пацієнтів — знижується

• У 80% випадків рак виявляють на пізніх стадіях

Науковці зазначають, що ефективність фекального тесту підтверджена в різних популяціях — у Японії, Іспанії, Китаї, Ірані, Фінляндії. Це означає, що підхід може працювати глобально, а не лише на окремих генетичних групах.

Технологія вже використовується у дослідженнях:

• Колоректального раку

• Хвороби Паркінсона

• Аутоімунних розладів

• Запальних захворювань кишечника

І це лише початок. У лабораторії Quadram вчені працюють з тисячами зразків, щоб побудувати карту бактеріальних змін, яка стане основою для медичних діагнозів майбутнього.

Рак впливає на мікробіом. Але і мікробіом, своєю чергою, може змінювати перебіг хвороби. Це двоспрямований процес, який ще не до кінця вивчений. Проте головне — ми вже можемо використати ці сигнали для ранньої діагностики.

Мікробіом перестає бути темною матерією медицини. Він — наш новий союзник. Завдяки біотехнологіям і штучному інтелекту, ми вперше наближаємося до моменту, коли рак підшлункової залози можна буде виявляти до появи симптомів.

Такі досягнення — не просто наукова новинка. Вони дають шанс на життя для тисяч людей, які сьогодні щодня стикаються з діагнозом, який звучить як вирок.

За даними, зібраними під час масштабного молекулярного аналізу, існують два вікові періоди, коли тіло зазнає особливо стрімких змін — у середньому віці 44 та 60 років.