Vėžys yra liga, atsirandanti dėl jo paveikto organizmo genų mutacijų. Dėl šių mutacijų sutrinka dalyvaujančių ląstelių reguliavimas, išjungti programas, kurios moduliuoja ląstelių augimą ir dauginimąsi, arba kurie sudaro navikus.
Tačiau, visų žmonių vėžio atvejų sukelia ne tik žmogaus genomo mutacijos. Pavyzdžiui, kasos vėžys dažniausiai yra mikrobų, kurie šiems pacientams skaido dažniausiai naudojamus chemoterapinius vaistus, šeimininkai, kaip parodė 2017 metais žurnale „Science“ atliktas tyrimas. Tai paskatino mokslininką Gregory Poore siekti mikrobų vaidmens sergant įvairiais vėžiais.
Bendradarbiaudami su įvairių sričių ekspertais, mokslininkai ištyrė daugiasluoksnę sąveiką, atsirandančią tarp navikų ir daugybės mikrobų, gyvenančių žmogaus kūne ir jo viduje. Vyresnysis mokslo darbuotojas Robas Knightas sakė:„Beveik visos ankstesnės vėžio tyrimų pastangos darė prielaidą, kad navikai yra sterili aplinka ir neatsižvelgė į sudėtingą žmogaus vėžio ląstelių sąveiką su bakterijomis, virusai ir kiti mikrobai, kurie gyvena mūsų kūne ir ant jo. Mikrobų genų skaičius mūsų organizmuose gerokai viršija žmogaus genų skaičių, todėl nereikėtų stebėtis, kad jie suteikia mums svarbių užuominų apie mūsų sveikatą “.
Vėžio nustatymas ankstyvosiose stadijose nuo paprasto kraujo paėmimo yra kelių bendrovių, šiuo metu kuriančių „skystas biopsijas“, tikslas aptikti cirkuliuojančią žmogaus naviko DNR. Dabar UC San Diego tyrėjai įrodė, kad gali nustatyti, kas serga vėžiu, ir kokio tipo, remiantis jų kraujyje rastos mikrobų DNR rodmenimis. Vaizdo kreditas:Szabolcs Borbely / Shutterstock Pirmasis žingsnis buvo išnagrinėti duomenis apie mikrobinius genus, pateiktus „The Cancer Genome Atlas“, kuri yra didžiulė su navikais susijusių genominių duomenų bazė, surinkta iš tūkstančių navikų ir kurią tvarko Nacionalinis vėžio institutas. Mokslininkai teigia, kad tai yra pirmas kartas, kai mokslininkai bando atpažinti mikrobų DNR iš žmogaus genomo duomenų tokiu įspūdingu mastu.
Jie ištyrė daugiau nei 18 m. 000 žmogaus navikų mėginių, paimta iš beveik 10, 500 pacientų, sergančių 33 skirtingų tipų navikais. Jie bandė rasti išskirtinius mikrobų genų modelius, susijusius su specifiniais navikais. Kai kurie jau žinomi, kaip ryšys tarp ŽPV (žmogaus papilomos viruso) ir gimdos kaklelio vėžio, galva, ir kaklas, arba tas Fusobacterium rūšys, sergančios žarnyno vėžiu.
Mokslininkai taip pat pasirinko daug naujų mikrobų modelių, galinčių atskirti vieną vėžio tipą nuo kito. Vienas iš pavyzdžių yra tas Fekalibakterija , rūšis, galinti išskirti gaubtinės žarnos vėžį iš kitų tipų navikų.
Tyrėjai taip suprato, kaip atrodo tūkstančių vėžio mėginių mikrobiomas. Kitas žingsnis buvo panaudoti mašininio mokymosi galią, kad sužinotumėte, ar kuris nors iš šių mikrobų modelių būdingas tam tikrų tipų vėžiui. Jie mokė savo mašinų mokymosi programas, kad nustatytų tokias konkrečias asociacijas ir naudotų jas vėžio tipui diagnozuoti. Tada jie išbandė savo šimtus modelių ir nustatė, jų pasitenkinimui, kad jie galėtų nustatyti vėžio tipą, remdamiesi tik kraujyje esančia mikrobine DNR.
Kitas žingsnis, mokslininkams, buvo pašalinti pažangius vėžio atvejus iš duomenų rinkinio. Programa vis dar sugebėjo atskirti daugelį vėžio rūšių I ir II stadijose, remiantis tik mikrobų duomenimis. Tuomet mokslininkai atliko griežtas procedūras, skirtas dezinfekuoti bioinformatikos duomenis, tai reiškia, kad buvo pašalinta daugiau nei 90% mikrobų duomenų. Netgi taip, mašina teisingai nustatė daugelį ankstyvųjų vėžio tipų.
Bandomojo tyrimo metu tyrėjų komanda paėmė kraujo mėginius iš maždaug 100 pacientų, sergančių trijų rūšių vėžiu, įskaitant apie 60, 25, ir 15 pacientų, kiekvienas turi prostatą, plaučiai, ir melanomos vėžys. Jie naudojo pagal užsakymą pagamintus įrankius, siekdami užtikrinti, kad duomenys būtų kuo patikimesni, pašalindami užterštus rodmenis. Tada jie paėmė kiekvieno kraujo mėginio mikrobų profilio rodmenis.
Palyginus šiuos profilius tarpusavyje ir su plazmos mėginiais, paimtais iš maždaug 70 savanorių be ligos, komanda nustatė, kad jų mašininio mokymosi modeliai gali atskirti vėžiu sergančius žmones nuo tų, kurie to neturi, daugeliu atvejų. Tai yra, jie galėtų pasiimti 86% žmonių, sergančių plaučių vėžiu, ir teisingai atmesti plaučių ligas visiems, kuriems ši būklė neigiama. Jie taip pat galėjo atskirti kiekvieną vėžio tipą. Pavyzdžiui, 81% atvejų jie galėjo teisingai pasakyti, ar pacientas sirgo plaučių vėžiu, ar prostatos vėžiu.
Bendraautorius Sandipas Pravinas Patelis sako:„Gebėjimas, viename kraujo mėgintuvėlyje, turėti išsamų naviko DNR (prigimties) ir paciento mikrobiotos DNR (puoselėjimo) profilį, taip sakant, yra svarbus žingsnis į priekį siekiant geriau suprasti šeimininko ir aplinkos sąveiką sergant vėžiu. "Jis paaiškina, kad šį metodą galima naudoti norint stebėti, kaip laikui bėgant keičiasi naviko ir mikrobiotos genomas, todėl jis naudojamas ne tik kaip diagnostikos, bet ir stebėjimo priemonė, skirta ilgalaikiam gydymo veiksmingumo stebėjimui.
Jis tęsia, „Tai gali turėti didelės įtakos vėžiu sergančių pacientų priežiūrai, ir anksti nustatant vėžį, jei šie rezultatai ir toliau bus tolesni. "
Patel paaiškina, kad dauguma vėžio atvejų šiandien gali būti diagnozuoti tik atliekant chirurginę biopsiją. Tai apima įtariamo naviko gabalo pašalinimą ir ekspertų patikrinimą. Diagnozė grindžiama molekuliniais žymenimis, būdingais kiekvienam vėžio tipui. Šio metodo problema yra ta, kad jis yra invazinis, Užtrunka laiko, ir yra brangus.
Neseniai, Skystos biopsijos buvo sukurtos daugeliui šių vėžio formų. Čia kraujo mėginys naudojamas aptikti specifines žmogaus DNR mutacijas, esančias apyvartoje, siekiant diagnozuoti specifinius navikus. Nors kraujo žymenys (dažniausiai molekulės, esančios naviko ląstelių paviršiuje) jau naudojami kai kurių navikų diagnozavimui ir stebėjimui, genetiniai žymenys yra palyginti nauji. Jie naudojami kai kuriems navikams, siekiant atsekti ligos eigą, tačiau Maisto ir vaistų administracija (FDA) nepatvirtina jų naudojimo naviko diagnostikai.
Priežastis yra menkas šių testų tikslumas, atskiriant normalius žmogaus genų pokyčius ir tikrąjį ankstyvojo vėžio mutacijų buvimą. Ne tik taip, sako Patelis, "jie negali pasiimti vėžio, kai žmogaus genomo pokyčiai nėra žinomi arba jų negalima aptikti".
Tai reiškia, kad skystos biopsijos greičiausiai turi daug klaidingų neigiamų rezultatų, ypač retiems navikams. Jei mutacijos dažnis yra mažas, ir išmetamų ląstelių skaičius taip pat yra mažas, tikimybė pastebėti mutaciją yra tikrai maža. Taigi, pacientui gali būti pasakyta, kad nėra vėžio požymių, nepaisant naviko buvimo.
Dabartinis bandymas, pagrįstas mikrobinės DNR aptikimu, o ne naviko DNR, kad tai atspindi labiau pastebimus pokyčius, nes skirtingai nei žmogaus DNR vienodumas visuose žmogaus kūno audiniuose, mikrobų DNR profiliai labai skiriasi įvairiuose audiniuose. Taigi, užuot tikėjęsis paimti vieną iš gana retų žmogaus DNR pokyčių, kad diagnozuotų naviką, lengviau nustatyti mikrobų DNR pokyčius, kurie galėtų tiksliai atspindėti vėžio buvimą ir jų tipą, ankstyvame naviko formavimosi procese, lyginant su skystomis biopsijomis, bent jau dabartiniame jų etape. Tai taip pat pasakytina apie vėžį, neturintį genetinių mutacijų, kurias šiuo metu galima aptikti naudojant skystas biopsijas.
Dabartinė platforma vis tiek gali pateikti klaidingų neigiamų rezultatų, sako tyrėjai, tačiau jie tobulina savo metodą, pateikdami daugiau duomenų, kad padidintų prognozavimo tikslumą. Kitas šio metodo pavojus yra pernelyg didelė navikų diagnozė arba didelis klaidingai teigiamas rodiklis.
Ir trečia, daugelis mutacijų nėra vėžinės, bet yra susijusios su amžiumi arba yra tokio tipo, kurios savaime išnyksta. Iš tiesų, neatlikus mikrobų DNR tyrimo, asmuo niekada apie juos nieko nežinotų. Net kai kurie ankstyvieji vėžio atvejai nėra verti gydymo. Kaip rezultatas, būtina nepamiršti, kad ne visada būtina tikrintis ir anksti diagnozuoti vėžį. Tokių procedūrų poreikį turėtų nuspręsti gydytojas.
Teigiami mikrobų rodmenys taip pat neturėtų būti laikomi vėžiu, nebent bus atlikti papildomi tyrimai, siekiant patvirtinti, kad yra navikas, nustatyti jo tipą ir vietą.
Komanda tikisi sukurti FDA patvirtintą testą vėžiui diagnozuoti.
Norėdami tai pasiekti, jie turi apibūdinti „normalius“ mikrobų modelius tarp sveikų žmonių iš įvairių populiacijų. Antra, jie turi nuspręsti, ar negyvo kraujo mikrobų parašai atspindi mirusiųjų buvimą, gyvas, ar sprogusiems mikrobams. Tai svarbu norint sukurti tikslesnį metodą.
Preliminarios išvados turi būti patvirtintos didesnėje populiacijoje, kur yra daug daugiau pacientų, kuris susijęs su didelėmis išlaidomis iš anksto. Norėdami padėti pasiekti savo tikslus, komanda pateikė patentų paraiškas ir įkūrė įmonę „Micronoma“.
Mokslininkai nurodo, kad nors mikrobiologai savo darbe dažniausiai naudoja nukenksminimo protokolus, tai nėra dažna vėžio tyrimų praktika. Jie tikisi, kad šis tyrimas pakeis akcentą vėžio biologijos srityje, skatindami vėžio mokslininkus labiau suvokti žmogaus organizmo mikrobus.
Antra, tai galėtų padėti nukreipti naują su vėžiu susijusių kraujo mikrobiomų sritį į terapiją, padeda suprasti, ką mikrobai veikia sergant vėžiu ir ar jie gali būti naudojami šioms ligoms gydyti. Ir jei taip, Kitas klausimas yra tai, ar jie gali būti tiekiami ar imituojami sėkmingam vėžio gydymui.
Žarnyno mikrobiomas ir IBD - ryšys gali būti mityboje, sako tyrimas
GSK-3 inhibitoriai žada gydyti koronaviruso infekcijas
Apoptozė yra svarbus gyvūnų koronaviruso infekcijos patogenezės tarpininkas
Šalys, kuriose yra vyresnio amžiaus gyventojų, turi daugiau SARS-CoV-2 infekcijų ir mirčių,
Svarbiausi dalykai ir pagrindiniai dalykai iš 2019 m. Bostono bakterijų susitikimo (BBM)
Viso kūno vibracija padeda sumažinti uždegimą,
Plaučių mikrobiomas numato COVID-19 ligos sunkumą
Naujas išankstinio spausdinimo tyrimo dokumentas paskelbtas medRxiv * serveris nustatė plaučių mikrobiomos pokyčius sunkaus ūminio kvėpavimo sindromo koronaviruso 2 (SARS-CoV-2) infekcijos metu, kur
Probiotikai gali pasiūlyti terapinę naudą pacientams, sergantiems biopolija
Baltimorės „Sheppard Pratt Health“ sistemos tyrimas parodė, kad probiotikai gali būti galimas terapinis požiūris į bipolinį sutrikimą ir kitas psichines ligas. Kateryna Kon | „Shutterstoc
Genetiškai keičiamos žarnyno bakterijos sumažina gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio riziką pelėms
Mokslininkai nustatė, kad pelių žarnyne esančių bakterijų genų redagavimas gali padėti sumažinti uždegimą ir susijusią kolorektalinio vėžio riziką. UT Pietvakarių mokslininkų tyrimas šią savaitę buvo