Les scientifiques ont découvert une gamme de «biomarqueurs» qui pourraient aider à améliorer la détection et le traitement des maladies gastro-intestinales (GID) telles que le cancer gastrique (GC), le cancer colorectal (CRC) et la maladie inflammatoire de l'intestin (MII).
Les chercheurs ont constaté que certaines bactéries et métabolites intestinaux sont liés à chaque maladie – suggérant que ces biomarqueurs pourraient aider à un diagnostic précoce et moins invasif de GID, certains marqueurs indiquant le risque dans plusieurs maladies.
Ils ont utilisé l'apprentissage automatique et les algorithmes basés sur l'IA pour analyser des ensembles de données de microbiome et de métabolome de patients atteints de GC, CRC et MII. Leur analyse croisée a révélé que les modèles formés sur les données GC pourraient prédire avec succès les biomarqueurs des MII, et les modèles CRC pourraient prédire les biomarqueurs GC avec une grande précision.
L'équipe de recherche, basée à l'Université de Birmingham Dubai (qui fait partie du programme de sciences de la santé MSC), de l'Université de Birmingham, de Birmingham, du Royaume-Uni, et de la Fondation Birmingham NHS Trust de Birmingham a publié ses conclusions dans Journal of Translational Medicine.
Les méthodes de diagnostic actuelles comme l'endoscopie et les biopsies sont efficaces mais peuvent être invasives, coûteuses et manquaient parfois les maladies à début.
Notre analyse offre une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents stimulant la progression de la maladie et identifie les principaux biomarqueurs pour les thérapies ciblées. Ces biomarqueurs pourraient aider à identifier les maladies plus tôt et plus précisément, conduisant à un meilleur traitement plus personnalisé. «
Dr Animesh Acharjee, co-auteur principal de l'Université de Birmingham
L'étude révèle que, par exemple, dans les bactéries GC Firmicutes, bacteroideteset Actinobactéries Les groupes étaient courants et des changements dans certains métabolites comme le dihydrouracile et la taurine ont été notés. Certains de ces biomarqueurs étaient également pertinents pour les MII, suggérant un chevauchement entre les maladies, mais, bien que ces marqueurs fonctionnent bien pour détecter les MII, ils étaient moins efficaces pour le CRC.
Pour CRC, des bactéries telles que Fusobacterium et Enterococcuset les métabolites comme l'isoleucine et le nicotinamide étaient significatifs – se chevauchant parfois avec ceux de GC, indiquant des voies partagées possibles dans le développement de la maladie.
Dans les MII, bactéries du Lachnospiraceae La famille et les métabolites comme l'urobiline et le glycérite étaient importants, certains de ces marqueurs également impliqués dans les voies du cancer, montrant comment ces maladies sont interconnectées.
L'équipe de recherche a simulé la croissance microbienne intestinale et les flux de métabolites, révélant des différences métaboliques importantes entre les états sains et malades.
« L'analyse croisée de notre étude a souligné le potentiel d'utiliser des biomarqueurs microbiens et métaboliques identifiés dans un GID pour prédire un autre », a ajouté le Dr Acharjee. « Cette approche innovante pourrait conduire au développement d'outils de diagnostic universels pour révolutionner le diagnostic et le traitement de plusieurs conditions gastro-intestinales. »
L'équipe de recherche prévoit désormais d'explorer davantage les applications cliniques de leurs résultats, notamment le développement de tests de diagnostic non invasifs et de thérapies ciblées basées sur les biomarqueurs identifiés. Ils visent également à valider leurs modèles dans des cohortes de patients plus grandes et diverses et à étudier le potentiel de ces biomarqueurs pour prédire d'autres maladies connexes.
