Alcuni segnali nascosti nell’intestino potrebbero rappresentare una svolta nella diagnosi precoce di malattie gravi come il cancro gastrico, il cancro del colon retto e le malattie infiammatorie intestinali. Un gruppo di scienziati dell’Università di Birmingham ha scoperto che determinati batteri intestinali e composti chimici, chiamati metaboliti, sono strettamente collegati a queste patologie. E la cosa più sorprendente è che molti di questi marcatori biologici sono condivisi tra malattie diverse, il che apre scenari davvero interessanti per chi lavora nel campo della diagnostica.
La ricerca, pubblicata sul Journal of Translational Medicine, ha utilizzato strumenti di intelligenza artificiale e machine learning per analizzare i dati del microbioma e del metaboloma di pazienti affetti da queste tre condizioni gastrointestinali. Il risultato? I modelli addestrati su una malattia riuscivano spesso a prevedere i biomarcatori di un’altra. Per fare un esempio concreto: i modelli basati sui dati del cancro gastrico erano in grado di identificare i biomarcatori delle malattie infiammatorie intestinali, mentre quelli costruiti sui dati del cancro del colon retto riuscivano a predire con buona accuratezza i marcatori legati al cancro gastrico. Questo significa che queste patologie sono molto più interconnesse di quanto si pensasse fino a poco tempo fa.
Ogni malattia ha la sua firma biologica, ma ci sono sovrapposizioni importanti con il Cancro
Lo studio ha evidenziato profili microbici e metabolici specifici per ciascuna malattia, ma anche sovrapposizioni significative. Nel caso del cancro gastrico, ad esempio, sono stati trovati batteri appartenenti ai gruppi Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria, insieme a variazioni in metaboliti come il diidracile e la taurina. Alcuni di questi marcatori erano collegati anche alle malattie infiammatorie intestinali, il che suggerisce caratteristiche biologiche comuni. Tuttavia, gli stessi marcatori si sono rivelati meno efficaci nel rilevare il cancro del colon retto.
Per quanto riguarda il cancro del colon retto, tra gli indicatori chiave figuravano batteri come il Fusobacterium e l’Enterococcus, affiancati da metaboliti come l’isoleucina e la nicotinamide. Anche in questo caso, alcuni di questi elementi comparivano nei profili del cancro gastrico, rafforzando l’idea di percorsi biologici condivisi.
Nelle malattie infiammatorie intestinali, invece, un ruolo importante lo giocavano i batteri della famiglia Lachnospiraceae, insieme a metaboliti come l’urobilina e il glicerato. Dettaglio non trascurabile: alcuni di questi marcatori sono coinvolti anche in processi legati al cancro, il che conferma ulteriormente quanto queste condizioni siano intrecciate tra loro.
Il team di ricerca ha anche simulato la crescita dei microbi intestinali e il flusso dei metaboliti attraverso i sistemi biologici. Queste simulazioni hanno mostrato differenze metaboliche nette tra individui sani e pazienti malati, consolidando il potenziale diagnostico di questi biomarcatori.
Verso test non invasivi e terapie più mirate
Il dottor Animesh Acharjee dell’Università di Birmingham ha spiegato che i metodi diagnostici attuali, come l’endoscopia e le biopsie, funzionano bene ma possono essere invasivi, costosi e talvolta non riescono a individuare le malattie nelle fasi iniziali. L’analisi condotta dal suo team, ha aggiunto, offre una comprensione migliore dei meccanismi che guidano la progressione delle malattie e identifica biomarcatori chiave per terapie mirate. Questi biomarcatori potrebbero consentire diagnosi più precoci e accurate, portando a trattamenti più personalizzati.
Guardando al futuro, i ricercatori hanno in programma di esplorare come applicare questi risultati in ambito clinico, sviluppando test diagnostici non invasivi e terapie più specifiche basate sui biomarcatori identificati. Intendono inoltre validare i modelli utilizzando gruppi di pazienti più ampi e diversificati, e verificare se questi biomarcatori possano aiutare a prevedere anche altre malattie correlate.