O câncer colorretal é a segunda principal causa de morte relacionada ao câncer em todo o mundo. Se detectado precocemente, geralmente é altamente tratável. No entanto, a colonoscopia – o principal método de rastreio utilizado atualmente – pode ser dispendiosa e desconfortável, desencorajando muitas pessoas de fazerem o rastreio a tempo.
Pesquisadores da Universidade de Genebra (UNIGE) desenvolveram um novo método que pode mudar isso. Usando aprendizado de máquina, eles criaram o primeiro catálogo detalhado de bactérias intestinais humanas em um nível preciso o suficiente para revelar como diferentes subgrupos microbianos funcionam no corpo. Eles então usaram essas informações para detectar câncer colorretal com base nas bactérias encontradas em amostras normais de fezes, oferecendo uma opção não invasiva e de baixo custo. As descobertas publicadas na Cell Host and Microbe podem ajudar os cientistas a compreender melhor como a microbiota intestinal afeta a saúde e as doenças em geral.
Por que são necessárias melhores ferramentas de triagem
Muitos casos de câncer colorretal são diagnosticados tardiamente, quando as opções de tratamento são mais limitadas. Isto realça a necessidade urgente de métodos de rastreio simples e menos invasivos, especialmente porque os casos continuam a aumentar entre adultos jovens por razões que permanecem obscuras.
Os cientistas sabem há muito tempo que a microbiota intestinal desempenha um papel no câncer colorretal. No entanto, tem sido difícil transformar esse conhecimento em ferramentas médicas práticas. Um grande desafio é que diferentes estirpes dentro da mesma espécie bacteriana podem comportar-se de forma muito diferente. Alguns podem contribuir para o desenvolvimento do câncer, enquanto outros não têm efeito.
Focando nas subespécies da microbiota
“Em vez de nos basearmos na análise das diferentes espécies que compõem a microbiota, que não captam todas as diferenças significativas, ou das estirpes bacterianas, que variam muito de uma pessoa para outra, concentrámo-nos num nível intermédio de microbiota, subespécies”, explica Mirko Trajkovski, professor titular do Departamento de Micologia e Fibologia. O Centro de Diabetes da Faculdade de Medicina da UNIGE, que liderou o estudo.
“A resolução das subespécies é específica e pode captar diferenças na forma como as bactérias agem e contribuem para várias doenças, incluindo o cancro, mesmo que estas alterações permaneçam suficientemente comuns para serem detectadas em diferentes grupos de indivíduos, populações ou países”.
Usando aprendizado de máquina para decodificar o intestino
A pesquisa requer a análise de grandes quantidades de dados biológicos. “Como bioinformático, o desafio era criar uma abordagem inovadora para a análise de dados em massa”, disse Matija Tryković, estudante de doutoramento no laboratório de Trajkovski e primeiro autor do estudo.
“Criámos com sucesso o primeiro catálogo abrangente de subespécies da microbiota intestinal humana, com um método preciso e eficiente para utilização tanto na investigação como na clínica”.
Um exame de fezes que rivaliza com a colonoscopia
Ao combinar o seu catálogo bacteriano com conjuntos de dados clínicos existentes, a equipe desenvolveu um modelo que pode detectar o câncer colorretal usando apenas amostras de fezes. Os resultados superaram as expectativas.
“Embora estivéssemos confiantes na nossa estratégia, os resultados foram interessantes”, afirma Matija Triković. “O nosso método detectou 90% dos casos de cancro, um resultado muito próximo da taxa de detecção de 94% alcançada pela colonoscopia e melhor do que todos os métodos de detecção não invasivos actuais.”
Com dados clínicos adicionais, o modelo pode tornar-se mais preciso e eventualmente corresponder ao desempenho da colonoscopia. Na prática, esse tipo de teste pode ser utilizado para triagem de rotina, sendo as colonoscopias reservadas para a confirmação de casos positivos.
O câncer está se expandindo além da detecção
Um ensaio clínico está agora a ser preparado em parceria com os Hospitais Universitários de Genebra (HUG) para definir melhor quais os estágios e lesões do cancro que este método pode detectar.
Suas implicações vão além do câncer colorretal. Ao examinar as diferenças entre subespécies dentro da mesma espécie bacteriana, os investigadores podem começar a desvendar como os micróbios intestinais influenciam uma vasta gama de condições de saúde.
“O mesmo método poderá em breve ser utilizado para desenvolver ferramentas de diagnóstico não invasivas para uma vasta gama de doenças, todas baseadas numa única análise da microbiota”, conclui Mirko Trajkovski.
