Las bacterias intestinales podrían ser la clave para predecir enfermedades como el cáncer
Científicos han descubierto una gama de "biomarcadores" que podrían ayudar a mejorar la detección y el tratamiento de enfermedades gastrointestinales (EGI), como el cáncer gástrico (CG), el cáncer colorrectal (CCR) y la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).
Dichos investigadores encontraron que ciertas bacterias intestinales y metabolitos están relacionados con cada enfermedad, lo que sugiere que estos biomarcadores podrían ayudar en el diagnóstico temprano y menos invasivo de las enfermedades de transmisión sexual, y algunos marcadores indican riesgo en múltiples enfermedades.
Utilizaron aprendizaje automático avanzado y algoritmos basados en Inteligencia Artificial (IA) para analizar conjuntos de datos de microbioma y metaboloma de pacientes con GC, CCR y EII. Su análisis interenfermedad reveló que los modelos entrenados con datos de GC podían predecir con éxito los biomarcadores de EII, y los modelos de CCR podían predecir los biomarcadores de GC con alta precisión.
El equipo de investigación, con sede en la Universidad de Birmingham, Dubai (parte del Programa de Maestría en Ciencias de Datos de Salud ), la Universidad de Birmingham, Birmingham, Reino Unido, y los Hospitales Universitarios de Birmingham NHS Foundation Trust, publicó sus hallazgos en Journal of Translational Medicine.
Los métodos de diagnóstico actuales son eficaces pero no suficientes
El coautor principal, el Dr. Animesh Acharjee, de la Universidad de Birmingham, comenta que “los métodos de diagnóstico actuales, como la endoscopia y las biopsias, son eficaces, pero pueden ser invasivos, costosos y, a veces, pasar por alto enfermedades en etapas tempranas".
"Nuestro análisis ofrece una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes que impulsan la progresión de la enfermedad e identifica biomarcadores clave para terapias dirigidas. Estos biomarcadores podrían ayudar a identificar enfermedades de forma más temprana y precisa, lo que se traduce en un tratamiento mejor y más personalizado", detalla Acharjee.
El estudio revela que, por ejemplo, en el GC, las bacterias de los grupos Firmicutes, Bacteroidetes y Actinobacteria eran comunes, y se observaron cambios en ciertos metabolitos como el dihidrouracilo y la taurina. Algunos de estos biomarcadores también fueron relevantes para la EII, lo que sugiere una superposición entre las enfermedades. Sin embargo, si bien estos marcadores funcionaron bien para detectar la EII, fueron menos eficaces para el CCR.
Para el caso del CRC, bacterias como Fusobacterium y Enterococcus y metabolitos como isoleucina y nicotinamida fueron significativos, a veces superponiéndose con los del GC, lo que indica posibles vías compartidas en el desarrollo de la enfermedad.
Relación con el cáncer
En la EII, las bacterias de la familia Lachnospiraceae y metabolitos como la urobilina y el glicerato fueron importantes; algunos de estos marcadores también están involucrados en las vías del cáncer, lo que muestra cómo estas enfermedades están interconectadas.
Además, el equipo de investigación simuló el crecimiento microbiano intestinal y los flujos de metabolitos, revelando diferencias metabólicas significativas entre estados sanos y enfermos.
"El análisis interenfermedades de nuestro estudio destacó el potencial de utilizar biomarcadores microbianos y metabólicos identificados en una enfermedad gastrointestinal para predecir otra", añade el Dr. Acharjee. "Este enfoque innovador podría conducir al desarrollo de herramientas de diagnóstico universales que revolucionarían el diagnóstico y el tratamiento de múltiples afecciones gastrointestinales".
Ahora, el equipo de investigación planea explorar más a fondo las aplicaciones clínicas de sus hallazgos, incluyendo el desarrollo de pruebas diagnósticas no invasivas y terapias dirigidas basadas en los biomarcadores identificados. También buscan validar sus modelos en cohortes de pacientes más amplias y diversas e investigar el potencial de estos biomarcadores para predecir otras enfermedades relacionadas.
