Cílem výzkumu je využití střevního mikrobiomu jako nástroje pro včasný screening rakoviny tlustého střeva a konečníku. V praxi by test ze stolice nahradil nákladnější metody, například kolonoskopii. Vědci pro nedávno publikovanou studii využili strojové učení a metagenomiku. Ta staví na nově získaných datech ze střevního mikrobiomu hned ze šesti mezinárodních skupin včetně dvou z Česka.
Jak pracují metody strojového učení a metagenomiky?
Strojové učení je oblast umělé inteligence, která se zabývá tím, jak se počítače mohou učit z dat bez toho, aby byly explicitně naprogramované pro každý úkol. A tak místo toho, aby programátor napsal přesný návod, počítač dostane data a zároveň výsledky. Algoritmus se následně učí vzorové příklady a podle nich poté dokáže předpovídat výsledky u dat nových.
Metagenomika je vědecký obor, který studuje genetický materiál DNA přímo z prostředí, bez nutnosti izolovat jednotlivé organismy. V tradiční genetice totiž nejprve vypěstujeme či izolujeme organismy, a pak zkoumáme jejich DNA.
„Tato technologie propojená s metagenomickými analytickými přístupy, které používáme v naší laboratoři, umožňuje vytvoření prediktivního modelu, který určí, zda má daný jedinec vysokou pravděpodobnost výskytu kolorektálního karcinomu,“ říká hlavní řešitel projektu Nicola Segata z Univerzity v Trentu. Právě s Italským institutem pro genomickou medicínu spolupracuje Akademie věd České republiky a Univerzita Karlova v Praze a v Plzni a Masarykova univerzita.
Nyní se vědci zaměřili na otázku, jestli některé z identifikovaných mikrobiálních druhů nebo kmenů zapříčiňují vznik nádoru. Vztah mezi mikrobiomem a vznikem rakoviny tlustého střeva a konečníku byl naznačený už před několika lety, kdy vědci přišli na to, že některé bakterie mají schopnost narušovat buněčné procesy v těle a mohou tak zapříčinit vznik nádorů.
Vědci se shodují v tom, že až budou výsledky studie potvrzené, mohly by poskytnout dostatečné podklady pro využití nového přístupu jako doplňkového screeningu, který by umožnil cílenější využití kolonoskopie.
