Ученые из Бирмингемского университета обнаружили Некоторые биомаркеры способны повысить точность выявления и лечения болезней желудочно-кишечного тракта, например рака желудка, колоректального рака и воспалительных заболеваний кишечника. Исследователи обнаружили связь определенных бактерий и метаболитов кишечника с каждым заболеванием, что открывает возможность ранней, менее инвазивной диагностики ЖКТ. Некоторые маркеры даже указывают на риск развития нескольких заболеваний.
Для изучения микробиома и метабола пациентов с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью, колоректальным раком и воспалительными заболеваниями кишечника применялись передовые алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта. Анализ взаимосвязи заболеваний показал: модели, обученные данным о гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, способны прогнозировать биомаркеры воспалительных заболеваний кишечника, а модели колоректального рака – с высокой точностью предсказывать биомаркеры гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.
Исследовательская группа опубликовала свои результаты в Journal of Translational Medicine. Доктор Анимеш Ачарджи, соавтор работы, отметил: «Современные методы диагностики, такие как эндоскопия и биопсия, хоть и действенны, но могут быть инвазивными, дорогостоящими и порой не обнаруживают болезни на ранних стадиях. Наш анализ позволяет глубже понять механизмы развития заболевания и выявить ключевые биомаркеры для терапии, которая будет направлена на конкретную причину. Благодаря этим маркерам удастся распознать болезни на ранней стадии, что обеспечит эффективное и индивидуальное лечение».
Изучение выявило большое количество бактерий из указанных групп в КРР. Firmicutes, Bacteroidetes и ActinobacteriaКроме того, отмечены изменения в метаболитах, таких как дигидроурацил и таурин. Некоторые из этих биомаркеров относятся к ВЗК, что свидетельствует о совпадении этих заболеваний. Однако, если для выявления ВЗК эти маркеры работали хорошо, то для КРР они оказались менее эффективными.
Для КРР значимыми оказались такие бактерии, как Fusobacterium и EnterococcusТакже обнаружились метаболиты, например изолейцин и никотинамид, показатели которых частично совпадали с данными по гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, что может свидетельствовать о схожих путях развития обоих заболеваний.
В процессе ВЗК бактерии семейства… занимали существенное место. Lachnospiraceae Метаболиты, такие как уробилин и глицерат, участвуют в развитии рака, что указывает на связь этих заболеваний. Учёные моделировали рост микроорганизмов в кишечнике и потоки метаболитов, обнаружив значительные различия между здоровым и патологическим состоянием ЖКТ.
Анализ перекрестных заболеваний показал возможность использования микробных и метаболических биомаркеров, обнаруженных при одном заболевании, для предсказания другого. Такой подход может привести к созданию универсальных диагностических инструментов, способных революционизировать диагностику и лечение многих болезней пищеварительной системы.
Учёные намерены расширить исследования практического применения своих находок, создав безвредные диагностические испытания и лечебные методы с использованием выявленных биомаркеров.
[Фото: ru.123rf.com]