Tumori del tratto gastro-intestinale. I batteri potrebbero essere la chiave per un trattamento più efficace

Gli scienziati dell’Università di Birmingham Dubai, dell’Università di Birmingham e dell’University Hospitals Birmingham NHS Foundation Trust hanno scoperto una serie di biomarcatori che potrebbero contribuire a migliorare l’individuazione e il trattamento delle malattie gastrointestinali come il cancro gastrico, il cancro del colon-retto e le malattie infiammatorie intestinali. In particolare, i ricercatori hanno scoperto che alcuni batteri e metaboliti intestinali sono correlati a ciascuna malattia, suggerendo che questi biomarcatori potrebbero contribuire a una diagnosi precoce e meno invasiva, con alcuni marcatori che indicano il rischio per diverse patologie.

Gli esperti hanno utilizzato algoritmi avanzati di apprendimento automatico e intelligenza artificiale per analizzare set di dati di microbioma e metaboloma di pazienti con questi disturbi. La loro analisi cross-malattia ha rivelato che i modelli addestrati sui dati del cancro gastrico potevano predire con successo i biomarcatori delle IBD, mentre i modelli di cancro del colon-retto potevano predire i biomarcatori di cancro gastrico con elevata accuratezza. Il team di ricerca ha pubblicato i suoi risultati sul Journal of Translational Medicine.

Il coautore principale, il Dott. Animesh Acharjee, dell’Università di Birmingham, ha commentato: “Gli attuali metodi diagnostici come l’endoscopia e le biopsie sono efficaci, ma possono essere invasivi, costosi e talvolta non rilevano le malattie nelle fasi iniziali. La nostra analisi offre una migliore comprensione dei meccanismi sottostanti che guidano la progressione della malattia e identifica biomarcatori chiave per terapie mirate. Questi biomarcatori potrebbero contribuire a identificare le malattie in modo più precoce e accurato, portando a trattamenti migliori e più personalizzati”.

Lo studio rivela, ad esempio, che nei tumori dello stomaco i batteri dei gruppi Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria sono comuni e che si osservano alterazioni in alcuni metaboliti come il diidrouracile e la taurina. Alcuni di questi biomarcatori erano rilevanti anche per le malattie infiammatorie intestinali (IBD), suggerendo una sovrapposizione tra le due patologie. Tuttavia, sebbene questi marcatori funzionassero bene per la diagnosi di IBD, si sono rivelati meno efficaci per il cancro del colon-retto. Per questa malattia, batteri come Fusobacterium ed Enterococcus, e metaboliti come isoleucina e nicotinamide, erano significativi, a volte sovrapponendosi a quelli dei tumori gastrici, indicando possibili percorsi condivisi nello sviluppo della malattia.

Nelle IBD, i batteri della famiglia Lachnospiraceae e metaboliti come l’urobilina e il glicerato erano importanti, e alcuni di questi marcatori erano coinvolti anche nei percorsi tumorali, dimostrando come queste patologie siano interconnesse. Il team di ricerca ha simulato la crescita microbica intestinale e i flussi di metaboliti, rivelando significative differenze metaboliche tra stati sani e patologici. “L’analisi cross-malattia dello studio ha evidenziato il potenziale dell’utilizzo di biomarcatori microbici e metabolici identificati in un disturbo dell’apparato digerente per predirne un altro”, ha aggiunto il Dott. Acharjee. “Questo approccio innovativo potrebbe portare allo sviluppo di strumenti diagnostici universali che rivoluzioneranno la diagnosi e il trattamento di molteplici patologie gastrointestinali”. Il team di ricerca prevede ora di esplorare ulteriormente le applicazioni cliniche dei propri risultati, incluso lo sviluppo di test diagnostici non invasivi e terapie mirate basate sui biomarcatori identificati. Intende inoltre convalidare i modelli in coorti di pazienti più ampie e diversificate e studiare il potenziale di questi biomarcatori nel predire altre patologie correlate.