في عالم الطب الحديث، يسعى العلماء دائمًا لاكتشاف طرق جديدة لتحسين التشخيص والعلاج. في هذا السياق، تم تحديد إشارات أمعائية مخفية قد تساعد في الكشف المبكر عن السرطان.
اكتشاف إشارات أمعائية مخفية للكشف المبكر عن السرطان
حدد العلماء مجموعة من العلامات البيولوجية التي يمكن أن تحسن بشكل كبير كيفية اكتشاف أمراض الجهاز الهضمي (GIDs) وعلاجها. وتشمل هذه الحالات سرطان المعدة (GC)، وسرطان القولون والمستقيم (CRC)، ومرض التهاب الأمعاء (IBD).
وتظهر النتائج التي توصلوا إليها أن بكتيريا الأمعاء والمركبات الكيميائية المحددة، المعروفة باسم المستقلبات، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بكل مرض. وهذا يثير إمكانية تشخيص هذه الحالات في وقت مبكر وبطرق أقل تدخلاً. قد تشير بعض هذه العلامات إلى وجود خطر عبر أمراض متعددة.
يكشف الذكاء الاصطناعي عن المؤشرات الحيوية المشتركة للأمعاء عبر الأمراض
للكشف عن هذه الأنماط، استخدم الباحثون التعلم الآلي المتقدم والأدوات القائمة على الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات الميكروبيوم والاستقلاب من المرضى الذين يعانون من GC، وCRC، وIBD. ومن خلال مقارنة البيانات عبر الأمراض، اكتشفوا أن النماذج المدربة على حالة ما يمكنها في كثير من الأحيان التنبؤ بعلامات حالة أخرى. على سبيل المثال، كانت النماذج المستندة إلى بيانات GC قادرة على تحديد المؤشرات الحيوية لـ IBD، في حين أن نماذج CRC يمكنها التنبؤ بدقة بالعلامات المرتبطة بـ GC.
تم إجراء البحث من قبل فرق من جامعة برمنغهام دبي (جزء من برنامج ماجستير علوم البيانات الصحية)، وجامعة برمنغهام، برمنغهام، المملكة المتحدة، وصندوق مؤسسة مستشفيات جامعة برمنغهام NHS. ونشرت نتائجهم في مجلة الطب الانتقالي.
وأوضح المؤلف المشارك الرئيسي الدكتور أنيمش أتشارجي من جامعة برمنغهام: “إن طرق التشخيص الحالية مثل التنظير الداخلي والخزعات فعالة ولكنها يمكن أن تكون غازية ومكلفة، وفي بعض الأحيان تفوت الأمراض في المراحل المبكرة.
“يقدم تحليلنا فهمًا أفضل للآليات الأساسية التي تحرك تطور المرض ويحدد المؤشرات الحيوية الرئيسية للعلاجات المستهدفة. يمكن أن تساعد هذه المؤشرات الحيوية في تحديد الأمراض في وقت مبكر وبشكل أكثر دقة، مما يؤدي إلى علاج أفضل وأكثر تخصيصًا.”
التوقيعات المعوية الخاصة بالأمراض والمتداخلة
وسلطت الدراسة الضوء أيضًا على الأنماط الميكروبية والتمثيل الغذائي المميزة لكل مرض، إلى جانب التداخلات المهمة.
في GC، تم العثور على البكتيريا من مجموعات Firmicutes وBacteroidetes وActinobacteria بشكل شائع. لاحظ الباحثون أيضًا تغيرات في المستقلبات مثل ثنائي هيدرووراسيل والتورين. تم ربط بعض هذه العلامات أيضًا بمرض التهاب الأمعاء، مما يشير إلى السمات البيولوجية المشتركة. ومع ذلك، في حين أنها كانت مفيدة لتحديد IBD، إلا أنها كانت أقل فعالية للكشف عن CRC.
بالنسبة لـ CRC، شملت المؤشرات الرئيسية بكتيريا مثل Fusobacterium وEnterococcus، إلى جانب المستقلبات مثل isoleucine وnicotinamide. ظهرت بعض هذه الأمراض أيضًا في GC، مما يشير إلى أن هذه الأمراض قد تشترك في المسارات البيولوجية الأساسية.
اقرأ أيضًا...
في مرض التهاب الأمعاء (IBD)، لعبت البكتيريا من عائلة Lachnospiraceae دورًا مهمًا، إلى جانب المستقلبات مثل اليوروبيلين والجليسيرات. ومن الجدير بالذكر أن بعض هذه العلامات تشارك أيضًا في العمليات المرتبطة بالسرطان، مما يعزز فكرة أن هذه الحالات مترابطة.
تظهر عمليات المحاكاة اختلافات واضحة بين الحالات الصحية والمريضة
وقام الفريق أيضًا بمحاكاة كيفية نمو ميكروبات الأمعاء وكيفية تدفق المستقلبات عبر الأنظمة البيولوجية. كشفت عمليات المحاكاة هذه عن اختلافات أيضية واضحة بين الأفراد الأصحاء وأولئك الذين يعانون من المرض، مما يدعم دور هذه المؤشرات الحيوية في التشخيص.
وأضاف الدكتور أتشارجي: “لقد أكد تحليل الأمراض المتصالبة في دراستنا على إمكانية استخدام المؤشرات الحيوية الميكروبية والتمثيل الغذائي المحددة في أحد GID للتنبؤ بآخر”. “هذا النهج المبتكر يمكن أن يؤدي إلى تطوير أدوات تشخيصية عالمية لإحداث ثورة في تشخيص وعلاج أمراض الجهاز الهضمي المتعددة.”
نحو الاختبارات غير الغازية والعلاجات الشخصية
وبالنظر إلى المستقبل، يخطط الباحثون لاستكشاف كيفية تطبيق هذه النتائج في البيئات السريرية. ويشمل ذلك تطوير اختبارات تشخيصية غير جراحية وعلاجات أكثر استهدافًا بناءً على المؤشرات الحيوية المحددة.
كما أنهم يعتزمون التحقق من صحة نماذجهم باستخدام مجموعات أكبر وأكثر تنوعًا من المرضى، بالإضافة إلى التحقق مما إذا كانت هذه المؤشرات الحيوية يمكن أن تساعد في التنبؤ بأمراض إضافية ذات صلة في المستقبل.
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
تعد هذه الاكتشافات خطوة مهمة نحو تطوير أدوات تشخيصية أكثر دقة وأقل تدخلاً، مما قد يحدث ثورة في كيفية تعاملنا مع أمراض الجهاز الهضمي.
