ΜΙΚΡΟΒΙΩΜΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ ΕΝΤΟΠΙΖΟΥΝ ΚΑΡΚΙΝΟΥΣ ΜΕ ΑΚΡΙΒΕΙΑ 90%

Η ανάλυση του εντερικού μικροβιώματος με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης αναδεικνύεται σε μία από τις πιο υποσχόμενες προσεγγίσεις για την έγκαιρη ανίχνευση καρκίνων του γαστρεντερικού και φλεγμονωδών νοσημάτων.

Ο συνδυασμός εντερικού μικροβιώματος και τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ) ίσως αλλάξει τον τρόπο που ανιχνεύονται, διαγιγνώσκονται και θεραπεύονται παθήσεις του γαστρεντερικού, όπως οι καρκίνοι στομάχου και παχέος εντέρου και τα ιδιοπαθή φλεγμονώδη νοσήματα του εντέρου (ΙΦΝΕ), δηλαδή η Νόσος Crohn και η ελκώδης κολίτιδα. Σε πρακτικό επίπεδο, πέρα από βελτίωση στους δείκτες νοσηρότητας και θνησιμότητας ασθενειών που καταγράφουν αυξανόμενες τάσεις, η νέα λύση θα ανακουφίσει τα συστήματα υγείας από το υψηλό κόστος των σημερινών διαγνωστικών μεθόδων, όπως η ενδοσκόπηση και οι βιοψίες.

Τα πρώτα νέα από το πεδίο ήρθαν από ομάδα του Πανεπιστημίου του Μπέρμιγχαμ, με επικεφαλής τη Δρ. Animesh Acharjee. Σύμφωνα με τη δημοσίευσή τους στο Journal of Translational Medicine, τα μικροβιακά «αποτυπώματα» των παραπάνω παθήσεων του γαστρεντερικού μπορεί να επικαλύπτονται. Όπως φάνηκε στα πειράματα:

• Στον καρκίνο του παχέος εντέρου εντοπίζονται βακτήρια όπως Fusobacterium και Enterococcus, μαζί με μεταβολίτες όπως η ισολευκίνη και η νικοτιναμίδη, σκιαγραφώντας ένα προφίλ που υποδηλώνει φλεγμονή και διαταραχή του μεταβολισμού.
• Στα ΙΦΝΕ κυριαρχούν βακτήρια της οικογένειας Lachnospiraceae και μεταβολίτες όπως η ουροβιλίνη, με αρκετούς από αυτούς να εμπλέκονται και σε καρκινικές διεργασίες, υποδεικνείοντας ότι οι δύο καταστάσεις μοιράζονται κοινές βιολογικές οδούς.
• Κατά συνέπεια, ένα μοντέλο εκπαιδευμένο σε δεδομένα καρκίνου του στομάχου μπόρεσε να προβλέψει δείκτες που συνδέονται με ΙΦΝΕ, ενώ ένα μοντέλο για τον καρκίνο του παχέος εντέρου μπορούσε να εντοπίσει υπογραφές καρκίνου του στομάχου.

Ένα μοντέλο ΑΙ που «διαβάζει» το μικροβιακό σύμπαν του ανθρώπινου εντέρου κατάφερε να ανιχνεύσει τον καρκίνο του παχέος εντέρου και ορθού με ακρίβεια 90%. iStock

Πολύ κοντά ακολούθησε και η επιστημονική δημοσίευση από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γενεύης στο επιστημονικό περιοδικό Cell Host & Microbe. Εκεί, ανέφεραν ότι ένα μοντέλο ΑΙ που εκπαίδευσαν να «διαβάζει» το μικροβιακό σύμπαν του ανθρώπινου εντέρου, κατάφερε να ανιχνεύσει τον καρκίνο του παχέος εντέρου και ορθού με ακρίβεια 90%, αναλύοντας ένα απλό δείγμα κοπράνων.

Πώς η τεχνητή νοημοσύνη διαβάζει το μικροβίωμα

Οι δύο έρευνες αναδεικνύουν τη σημαντική πρόοδο που έχει επιτευχθεί στην ιατρική πρόοδο με τη συμβολή της τεχνητής νοημοσύνης και τεχνολογιών όπως η μηχανική μάθηση. Μοντέλα σαν κι αυτά που αναπτύχθηκαν για τις ανάγκες των παραπάνω ερευνών μπορούν να επεξεργάζονται τη μικροβιακή σύσταση ενός δείγματος κοπράνων –τις χιλιάδες μεταβλητές που καλύπτουν εκατοντάδες βακτηριακά είδη– και να εντοπίζουν μοτίβα που αδυνατεί να πιάσει το ανθρώπινο μάτι.

Για παράδειγμα, η ομάδα της Γενεύης «φόρτωσε» στο μοντέλο έναν τεράστιο όγκο βιολογικών δεδομένων με στόχο να μελετήσει το μικροβίωμα σε επίπεδο υποειδών. Αυτού του είδους η ανάλυση μπορεί να αποκαλύψει λειτουργικές διαφορές ανάμεσα σε βακτήρια που ανήκουν στο ίδιο είδος αλλά συμπεριφέρονται διαφορετικά στον οργανισμό. Είναι αρκετά συγκεκριμένη, ώστε να δείχνει πώς αυτά τα μικρόβια συμβάλλουν σε ασθένειες όπως ο καρκίνος, όσο και αρκετά «γενική», ώστε τα ευρήματα να ισχύουν σε διαφορετικούς ανθρώπους, πληθυσμούς και χώρες.

Ερευνητές από το Μπέρμιγχαμ ανακάλυψαν ότι καρκίνοι του γαστρεντερικού και ΙΦΝΕ μοιράζονται κοινά βιολογικά σήματα. iStock

Η ομάδα του Μπέρμιγχαμ, από την άλλη, εκπαιδεύοντας τα μοντέλα με δεδομένα μικροβιώματος και μεταβολιτών για πολλαπλές ασθένειες, έδειξε ότι είναι πιθανό ένα μη επεμβατικό τεστ, το οποίο θεωρητικά θα μπορούσε να εντοπίζει ταυτόχρονα περισσότερες από μία νόσους του γαστρεντερικού.

Οι νέοι σε ολοένα μεγαλύτερο κίνδυνο

Πολλά χρόνια τώρα η επιστημονική κοινότητα επισημαίνει ότι ο καρκίνος του παχέος εντέρου έχει πάψει να αποτελεί νόσο των ηλικιωμένων. Σύμφωνα με δεδομένα που παρουσιάστηκαν στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης για την Έρευνα στον Καρκίνο (AACR) τον Απρίλιο του 2026, η επίπτωση σε ενήλικες ηλικίας 20 έως 49 ετών αυξάνεται κατά 3% κάθε χρόνο.

«Ο καρκίνος του παχέος εντέρου σε νεότερες ηλικίες αυξάνεται με ανησυχητικό ρυθμό», σημείωσε ο ερευνητής Enrique Velazquez-Villarreal στο συνέδριο της AACR, «ιδιαίτερα σε πληθυσμούς που ήδη διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο, συμπεριλαμβανομένων μειονοτήτων και πληθυσμών με μειωμένη πρόσβαση σε υπηρεσίες υγείας». Το μικροβίωμα, όπως υποστήριξε, μπορεί να κρατά το κλειδί όχι μόνο για την έγκαιρη ανίχνευση αλλά και για την κατανόηση του γιατί συντελείται η δημογραφική μετατόπιση.

Ανάμεσα στις βασικές υποθέσεις των αυξανόμενων περιστατικών στις νεότερες ηλικίες είναι ο αποκλεισμός από προγράμματα προσυμπτωματικού ελέγχου και η ελλιπής ευαισθητοποίησή τους για τα ύποπτα σημάδια, όπως η αιμορραγία και αλλαγές στις κενώσεις. Πρόσφατη ανάλυση δεδομένων για τη θνησιμότητα στις ΗΠΑ από το 1999 έως το 2023, με εκτιμήσεις ως το 2035, έδειξε ότι οι θάνατοι από καρκίνο του ορθού αυξάνονται πολύ πιο γρήγορα σε ενήλικες 20 έως 44 ετών, ειδικά στην ομάδα 35-44 ετών. Οι ερευνητές επισήμαναν ότι πολλοί νέοι ασθενείς καθυστερούν δραματικά να αναζητήσουν ιατρική βοήθεια.

Ένα τεστ κοπράνων θα μπορούσε αξιοποιηθεί στον τακτικό προσυμπτωματικό έλεγχο, ώστε οι κολονοσκοπήσεις να περιοριστούν στις περιπτώσεις θετικού αποτελέσματος. iStock

Πόσο απέχουμε από το τέλος της κολονοσκόπησης

Όπως συμβαίνει με κάθε νέα τεχνική που παρουσιάζει αποτελεσματικότητα παρόμοια με εκείνη της κολονοσκόπησης, ξεκινούν οι συζητήσεις για το τέλος της τελευταίας. Ωστόσο, παρά τα ελπιδοφόρα ευρήματα, ο δρόμος παραμένει μακρύς. Θα χρειαστούν μεγαλύτερες μελέτες, που θα αναπαράγουν τα αποτελέσματα σε μεγαλύτερα και πιο ετερογενή πληθυσμιακά δείγματα.

Ένα δεύτερο ζήτημα που πρέπει να ληφθεί υπ' όψιν είναι ότι το μικροβίωμα είναι εξαιρετικά ευμετάβλητο, επηρεάζεται από τη διατροφή, τη γεωγραφία, τα φάρμακα και το στρες, οπότε τα βιολογικά σήματα που αναζητούν στο έντερο οι επιστήμονες μπορεί να μην είναι ξεκάθαρα.

Επί του παρόντος, η πιο ασφαλής χρήση θα ήταν αυτή που περιγράφει ο υποψήφιος διδάκτωρ Matija Trickovic, κύριος συγγραφέας της μελέτης από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης, που εξήγησε ότι η ακρίβεια 90% του μοντέλου τους, «πολύ κοντά στο 94% που επιτυγχάνουν οι κολονοσκοπήσεις και καλύτερο από όλες τις υπάρχουσες μη επεμβατικές μεθόδους ανίχνευσης», θα μπορούσε, μετά από περαιτέρω έρευνα, να αξιοποιηθεί στον τακτικό προσυμπτωματικό έλεγχο, ώστε οι κολονοσκοπήσεις να περιοριστούν στις περιπτώσεις θετικού αποτελέσματος.