Stato dell’arte
Il microbiota intestinale è stato associato a diversi tipi di tumore che si sviluppano sia nell’intestino sia in siti anatomici distanti nel resto del corpo. Studi recenti indicano che è possibile identificare “firme microbiche”, in termini di DNA e RNA, sia nei tumori sia nel sangue di soggetti che non hanno il cancro.
Cosa aggiunge questo studio
Analizzando il microbioma tissutale di oltre 18.000 campioni di tumore provenienti da quasi 10.500 pazienti con 33 diversi tipi di tumore, i ricercatori hanno identificato firme di DNA e RNA microbico associate a specifici tipi di tumore. Il team di ricercatori ha inoltre sviluppato modelli di apprendimento automatico in grado di identificare il tipo di cancro di un individuo utilizzando solo i dati microbici del sangue.

Conclusioni
I risultati ottenuti potrebbero aprire la strada a nuovi approcci diagnostici e terapeutici per combattere il cancro.

Il microbiota intestinale è stato associato a diversi tipi di tumore che si sviluppano sia nell’intestino sia in siti anatomici distanti nel resto del corpo. Recentemente uno studio ha scoperto che esistono vere e proprie “firme microbiche” nel sangue associate a diverse forme di tumore e che potrebbero aiutare a individuare la malattia nella sua fase iniziale.

Dai risultati, pubblicati su Nature, emerge infatti la possibilità di facilitare sia la diagnosi di tumore sia il suo monitoraggio nel tempo. «Ciò potrebbe avere importanti implicazioni per la cura del cancro», afferma il co-autore dello studio Sandip Pravin Patel, oncologo della University of California San Diego.

Studi recenti suggeriscono la possibilità di identificare “firme microbiche”, a livello di DNA e RNA, sia nei tumori sia nel sangue di soggetti che non hanno il cancro. Un team di ricercatori, guidato da Rob Knight della University of California San Diego, ha quindi analizzato i dati microbici dal Cancer Genome Atlas, un database che contiene informazioni (genomiche e di altro tipo) ottenute da migliaia di tumori.

“Firme microbiche”: biomarker tumorali

I ricercatori hanno analizzato i dati di oltre 18.000 campioni di tumore, di tessuto “normale” e di sangue provenienti da quasi 10.500 pazienti con 33 diversi tipi di cancro. Circa il 7% delle sequenze di DNA e RNA sono risultate non umane; di queste, quasi un terzo sono di origine batterica o virale.

Successivamente, i ricercatori hanno sviluppato algoritmi di apprendimento automatico (artificial intelligence) che utilizzano queste firme microbiche per distinguere tra i diversi tipi di cancro e tra i differenti stadi dello stesso tumore. Alcune associazioni, come quella tra papillomavirus umano e tumori della cervice, della testa e del collo, confermano i risultati precedenti.

Ma il team di ricercatori ha anche identificato nuove firme microbiche che potrebbero discriminare tra i tipi di cancro. Per esempio, la presenza di Faecalibacterium consente di distinguere il cancro del colon da altri tumori.

Le implicazioni cliniche

Per analizzare ulteriormente le firme microbiche presenti nel sangue dei pazienti oncologici, i ricercatori hanno utilizzato modelli di apprendimento automatico per analizzare i campioni di sangue di 59 pazienti con carcinoma prostatico, 25 con carcinoma polmonare e 16 con carcinoma cutaneo.

Questi modelli hanno consentito di identificare correttamente un paziente con carcinoma polmonare nell’86% dei casi e di distinguere tra un individuo con carcinoma prostatico e uno con carcinoma polmonare nell’81% dei casi.

C’è però il problema dei falsi negativi: i ricercatori avvertono che i test del DNA microbico presente nel sangue potrebbero non identificare alcuni tumori, ma hanno in programma di rendere il nuovo approccio più accurato “addestrando” gli algoritmi di apprendimento automatico con un maggior numero di dati.

«Aver compreso come le popolazioni microbiche si modificano in presenza di un tumore potrebbe aprire una strada terapeutica completamente nuova», afferma la coautrice dello studio Sandrine Miller-Montgomery, direttore del Center for Microbiome Innovation dell’UC San Diego. «Ora sappiamo che i microbi ci sono, ma non sappiamo con precisione cosa stanno facendo. In un prossimo futuro potremmo davvero pensare di manipolare o “imitare” questi microrganismi per curare i tumori?».