O câncer colorretal frequentemente é diagnosticado em estágios avançados, quando as opções de tratamento são limitadas. Isso ressalta a necessidade de ferramentas de diagnóstico mais simples e menos invasivas, especialmente diante do aumento, ainda sem explicação, de casos entre adultos jovens. Já se sabe há tempos que a microbiota intestinal desempenha um papel no desenvolvimento do câncer colorretal, mas a transição dessas descobertas para a prática clínica tem sido desafiadora. Isso se deve ao fato de que diferentes linhagens da mesma espécie bacteriana podem ter efeitos opostos, com algumas promovendo a doença enquanto outras não têm efeito.

“Em vez de depender da análise das várias espécies que compõem a microbiota, que não capta todas as diferenças significativas, ou das linhagens bacterianas, que variam muito de uma pessoa para outra, focamos em um nível intermediário da microbiota, as subespécies”, explica Mirko Trajkovski, professor titular no Departamento de Fisiologia Celular e Metabolismo e no Centro de Diabetes da Faculdade de Medicina da UNIGE, que liderou a pesquisa. “A resolução de subespécies é específica e pode captar as diferenças na forma como as bactérias funcionam e contribuem para doenças, incluindo o câncer, enquanto permanece geral o suficiente para detectar essas mudanças em diferentes grupos de indivíduos, populações ou países.”

Com o auxílio do aprendizado de máquina

O primeiro passo foi analisar enormes volumes de dados. “Como bioinformático, o desafio era desenvolver uma abordagem inovadora para a análise em massa de dados”, lembra Matija Trickovic, aluno de doutorado no laboratório de Mirko Trajkovski e primeiro autor deste estudo. “Conseguimos estabelecer o primeiro catálogo abrangente de subespécies da microbiota intestinal humana, juntamente com um método preciso e eficiente para utilizá-lo tanto na pesquisa quanto na clínica.”

Ao combinar este catálogo com dados clínicos existentes, os cientistas desenvolveram um modelo capaz de prever a presença de câncer colorretal apenas com base nas bactérias encontradas nas amostras de fezes. “Embora estivéssemos confiantes em nossa estratégia, os resultados foram impressionantes”, exalta Matija Trickovic. “Nosso método detectou 90% dos casos de câncer, um resultado muito próximo da taxa de 94% atingida pelas colonoscopias e superior a todos os métodos de detecção não invasivos atuais.”

Integrando mais dados clínicos, esse modelo poderia se tornar ainda mais preciso e igualar a precisão da colonoscopia. Ele poderia se tornar uma ferramenta de triagem rotineira e facilitar a detecção precoce do câncer colorretal, que seria então confirmada por colonoscopia, mas apenas em um grupo selecionado de pacientes.

Um novo mundo de aplicações

Um primeiro ensaio clínico está sendo montado em colaboração com os Hospitais Universitários de Genebra (HUG) para determinar de forma mais precisa os estágios do câncer e as lesões que podem ser detectadas. No entanto, as aplicações vão além do câncer colorretal. Estudando as diferenças entre subespécies da mesma espécie bacteriana, os pesquisadores agora podem identificar os mecanismos de ação pelos quais a microbiota intestinal influencia a saúde humana. “O mesmo método poderá em breve ser utilizado para desenvolver ferramentas de diagnóstico não invasivas para uma ampla gama de doenças, todas com base em uma única análise da microbiota”, conclui Mirko Trajkovski.