A rák olyan betegség, amelyet az általa érintett szervezet génjeinek mutációi okoznak. Ezek a mutációk az érintett sejtek diszregulációját eredményezik, a sejtek növekedését és szaporodását moduláló programok kikapcsolása, vagy amelyek daganatokat képeznek.
Azonban, minden emberi rákot nem kizárólag az emberi genom mutációi okoznak. Például, a hasnyálmirigyrák leggyakrabban olyan mikrobáknak ad otthont, amelyek lebontják az ilyen betegeknél leggyakrabban használt kemoterápiás gyógyszereket, amint azt a Science folyóirat 2017 -es tanulmánya is mutatja. Ez arra késztette Gregory Poore kutatót, hogy kövesse a mikrobák szerepét a különböző rákos megbetegedésekben.
Együttműködés különböző szakterületek szakértőivel, a kutatók feltárták a többrétegű kölcsönhatásokat, amelyek a daganatok és az emberi testben élő és az emberi testben élő mikrobák között jelentkeznek. Rob Knight vezető kutató azt mondta:"Szinte minden korábbi rákkutatási erőfeszítés feltételezte, hogy a daganatok steril környezetben vannak, és figyelmen kívül hagyták az emberi rákos sejtek és a baktériumok közötti összetett kölcsönhatást, vírusok és más mikrobák, amelyek a testünkben és a testünkön élnek. A mikrobiális gének száma a testünkben jelentősen meghaladja az emberi gének számát, így nem meglepő, hogy fontos nyomokat adnak az egészségünkre. "
A rák korai szakaszában történő felismerése egyszerű vérvételből több olyan vállalat célja, akik jelenleg folyékony biopsziákat fejlesztenek ki a keringő humán tumor DNS kimutatására. Most az UC San Diego kutatói bebizonyították, hogy meg tudják állapítani, ki a rákos, és milyen típusú, a vérükben található mikrobiális DNS leolvasása alapján. Kép jóváírása:Borbely Szabolcs / Shutterstock Az első lépés a mikrobiális gének adatainak megvizsgálása volt, amelyeket a The Cancer Genome Atlas -ban találtak, amely a tumorokkal kapcsolatos genomi adatok tömeges adatbázisa, több ezer daganatból összegyűjtve és az Országos Rákkutató Intézet által karbantartva. A kutatók szerint az övék az első alkalom, hogy a tudósok ilyen lenyűgöző léptékben próbáltak mikrobiális DNS -t azonosítani az emberi genomi adatokból.
18 éven felülieket vizsgáltak, 000 emberi daganat minta, majdnem 10 -ből vettem, 500 beteg 33 különböző típusú daganattal. Megpróbáltak megtalálni a specifikus daganatokhoz társuló mikrobiális gének egyedi mintáit. Néhány már ismert, mint például a HPV (humán papillomavírus) és a méhnyakrák közötti kapcsolat, fej, és a nyak, vagy annak Fusobacterium bélrákos fajok.
A tudósok számos új mikrobiális mintát is felvettek, amelyek képesek megkülönböztetni az egyik rákfajt a másiktól. Az egyik példa az Fekalibaktérium , egy faj, amely képes kiválasztani a vastagbélrákot más típusú daganatok közül.
A kutatók így megértették, hogyan néz ki a több ezer rákos minta mikrobiomája. A következő lépés az volt, hogy a gépi tanulás erejét felhasználva megvizsgáljuk, hogy ezen mikrobiális minták bármelyike specifikus -e bizonyos típusú rákokra. Gépi tanulási programjaikat arra képezték ki, hogy felvegyék az ilyen speciális asszociációkat, és felhasználják őket a rák típusának diagnosztizálására. Ezután kipróbálták több száz modelljüket, és megállapították, megelégedésükre, hogy kizárólag a vérben található mikrobiális DNS alapján azonosíthatják a rák típusát.
A következő lépés, a tudósok számára, a fejlett rákok kiküszöbölése volt az adatkészletből. A program még mindig képes volt megkülönböztetni sokféle rákot az I. és II. Szakaszban, csak mikrobiális adatok alapján. A kutatók ezután szigorú eljárásokat hajtottak végre a bioinformatikai adatok fertőtlenítésére, ami azt jelenti, hogy a mikrobiális adatok több mint 90% -át eltávolították. Még akkor is, a gép sok korai rákot helyesen azonosított típus szerint.
Egy kísérleti tanulmányban a kutatócsoport körülbelül 100 betegből vett vérmintát háromféle rákos megbetegedésben, köztük körülbelül 60, 25, és 15 beteg, mindegyik prosztatával, tüdő, és a melanoma rák. Egyénileg készített eszközeikkel biztosították az adatok megbízhatóságát a szennyező értékek kiküszöbölésével. Ezt követően minden vérmintánál leolvassák a mikrobiális profilt.
Összehasonlítva ezeket a profilokat egymással és a mintegy 70 betegségmentes önkéntes plazmamintájával, a csapat megállapította, hogy gépi tanulási modelljeik meg tudják különböztetni a rákos embereket a nélküliektől, az esetek többségében. Vagyis felvehetik a tüdőrákos betegek 86% -át, miközben a tüdőbetegséget helyesen zárják ki minden olyan személy esetében, akik negatívak erre az állapotra. Azt is meg tudták különböztetni az egyes ráktípusok között. Például, az esetek 81% -ában joggal tudták megmondani, hogy a beteg tüdőrákos vagy prosztatarákos volt -e.
A társszerző, Sandip Pravin Patel azt mondja:"A képesség, egyetlen vércsőben, hogy átfogó profilja legyen a daganat DNS -ének (természetének), valamint a beteg mikrobiota DNS -ének (ápolás), hogy úgy mondjam, fontos előrelépés a rák és a gazdaszervezet közötti kölcsönhatások jobb megértésében. "Elmagyarázza, hogy ezt a megközelítést lehet használni annak nyomon követésére, hogy a tumor genomja és a mikrobiota hogyan változik az idő múlásával, így nemcsak diagnosztikai, hanem monitorozási eszközként is használható a kezelés hatékonyságának hosszú távú nyomon követésére.
Folytatja, "Ennek komoly következményei lehetnek a rákos betegek ellátásában, és a rák korai felismerésében, ha ezek az eredmények továbbra is fennállnak a további vizsgálatok során. "
Patel elmagyarázza, hogy a legtöbb rákot ma csak sebészeti biopsziával lehet diagnosztizálni, amely magában foglalja a feltételezett daganat egy darabjának eltávolítását és szakértők által történő vizsgálatát. A diagnózis az egyes ráktípusokra jellemző molekuláris markereken alapul. A probléma ezzel a megközelítéssel az, hogy invazív, időbe telik, és drága.
Nemrég, folyékony biopsziákat fejlesztettek ki sok ilyen rák esetében. Itt vérmintát használnak a keringésben talált emberi DNS specifikus mutációinak kimutatására a specifikus daganatok diagnosztizálására. Míg a vér markereket (többnyire a tumorsejtek felszínén található molekulákat) már használják egyes daganatok diagnosztizálására és nyomon követésére, A genetikai markerek viszonylag újak. Néhány daganatban használják a betegség lefolyásának nyomon követésére, de a tumor diagnosztizálására való felhasználásukat az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság (FDA) nem hagyja jóvá.
Ennek oka az, hogy ezek a tesztek gyenge pontosságúak az emberi gének normális variációinak és a korai rákos mutációk valódi jelenlétének megkülönböztetésében. Nem csak így, mondja Patel, "nem tudnak olyan rákokat felvenni, ahol az emberi genomiális elváltozások nem ismertek vagy nem észlelhetők."
Ez azt jelenti, hogy a folyékony biopsziáknál valószínűleg magas a hamis negatív eredmények aránya, különösen ritka daganatok esetén. Ha a mutáció mértéke alacsony, és a kiesett sejtek száma is alacsony, a mutáció felvételének esélye valóban kicsi. És így, a betegnek azt lehet mondani, hogy daganat ellenére nincs rá bizonyíték.
A jelenlegi teszt, amely a tumor DNS helyett a mikrobiális DNS kimutatásán alapul, hogy észrevehetőbb változásokat tükröz, mert ellentétben az emberi DNS egységességével az emberi test minden szövetében, A mikrobiális DNS -profilok szövetenként rendkívül eltérőek. És így, ahelyett, hogy abban reménykedne, hogy a daganat diagnosztizálásához felveszi az emberi DNS viszonylag ritka változásait, könnyebb felismerni a mikrobiális DNS változásait, amelyek pontosan tükrözik a rák jelenlétét és típusát, a daganatképződés folyamatának elején, a folyékony biopsziához képest, legalábbis a jelenlegi stádiumban. Ez igaz azokra a rákokra is, amelyek nem rendelkeznek genetikai mutációkkal, amelyek jelenleg folyékony biopsziák segítségével kimutathatók.
A jelenlegi platform továbbra is hamis negatívokat adhat vissza, mondják a kutatók, de további adatokkal finomítják megközelítésüket, hogy növeljék az előrejelzés pontosságát. Egy másik veszély ezzel a megközelítéssel a daganatok túldiagnosztikája vagy a magas hamis pozitív arány.
És harmadszor, sok mutáció nem rákos, hanem az életkorhoz kapcsolódik, vagy spontán megoldódik. Valójában, mikrobiális DNS -teszt nélkül, az egyén egyáltalán nem tud róluk. Még néhány korai rák sem érdemli meg a kezelést. Ennek eredményeként Fontos megjegyezni, hogy a rák korai diagnosztizálása és szűrése nem mindig szükséges. Az ilyen eljárások szükségességéről a klinikusnak kell döntenie.
A pozitív mikrobiális leolvasásokat szintén nem szabad ráknak tekinteni, hacsak további vizsgálatokat nem végeznek annak megerősítésére, hogy daganat van jelen, határozza meg annak típusát és helyét.
A csapat várja az FDA által jóváhagyott teszt kifejlesztését a rák diagnosztizálására.
Elérni ezt, profilozniuk kell a „normális” mikrobiális mintákat sok különböző populáció egészséges emberei között. Másodszor, el kell dönteniük, hogy a halott vérben található mikrobiális aláírások tükrözik -e a halottak jelenlétét, élő, vagy kitört mikrobák. Ez fontos a pontosabb megközelítés kialakításához.
Az előzetes megállapításokat nagyobb populációban kell validálni, sokféle beteggel, ami magas költségekkel jár. Hogy segítsenek céljaik elérésében, a csapat szabadalmi bejelentéseket nyújtott be, és elindította a Micronoma nevű céget.
A kutatók rámutatnak, hogy bár a mikrobiológusok munkájuk során gyakran használnak fertőtlenítési protokollokat, a rákos vizsgálatokban nem gyakori gyakorlat. Remélik, hogy ez a tanulmány megváltoztatja a rákbiológia területén a hangsúlyt, azáltal, hogy a ráktudósokat jobban tudatosítják az emberi szervezetben található mikrobákról.
Másodszor, elősegítheti a rákhoz kapcsolódó vér mikrobiómák új területének előretörését a gyógyászatban, segít megérteni, hogy mit tesznek a mikrobák a rákban, és használható -e ezeknek az állapotoknak a kezelésére. És ha igen, a következő kérdés az, hogy elláthatók -e vagy utánozhatók -e a rák sikeresebb kezelésére.
A PENTAX Medical 125 dollárt emel,
Ne féljen a kolonoszkópiától
A kutatások szerint a SARS-CoV-2 kutyafertőzésben
Glicirrizinsav, mint gyógyszerjelölt a COVID-19-re
Az új szuperaktiváló makrofág receptor megmagyarázhatja a hipergyulladást súlyos COVID-19-ben
A zuhanyfejben lévő nyálka veszélyes tüdőbaktérium -leleteket tartalmazhat
A növényi élelmiszerek antibiotikum-rezisztens szuperbaktériumokat továbbíthatnak az emberekre
A Dél -Kaliforniai Egyetem (USC) kutatói az Amerikai Mikrobiológiai Társaság éves ülésén felfedezték, hogy a növényi élelmiszerek antibiotikum -rezisztenciát közvetíthetnek a bél mikrobiómájával szemb
A nyelőcsőrák kockázatát csökkentheti ezomeprazol és kis dózisú aszpirin
Az ASCO 2018 -as éves ülésén bemutatott III. Fázisú vizsgálat eredményei szerint két egyszerű vény nélkül kapható gyógyszer-a nagy dózisú ezomeprazol és az alacsony dózisú aszpirin rendszeres szedése
Az ősi főemlősök mikrobiomái több információt adhatnak az emberi fejlődésről
Az ősi emberi mikrobiomák a mikroszkóp alatt vannak, amit a tudósoknak mondanak a régen élő emberekről. Új tanulmány jelent meg a folyóiratban Határok az ökológiában és az evolúcióban 2020 februárjá