Ferramenta computacional identifica marcadores de câncer colorretal

Andrew Thomas diz que por meio de sequenciamento do DNA foram identificadas bactérias atípicas no intestino

Pesquisadores da USP e da Universidade de Trento (Itália) utilizaram técnicas de aprendizado de máquina e de estatística para identificar espécies e genes da microbiota de pacientes com câncer colorretal. Isto é, encontraram correlação entre bactérias, fungos e vírus presentes no intestino com os tumores. O método foi capaz de predizer, com alta precisão, e apenas com base nessa ecologia intestinal, a presença ou não da doença nos diferentes pacientes avaliados em estudos. Um artigo descrevendo os achados acaba de ser publicado na Nature Medicine.

Os cientistas trabalharam com os dados de 969 amostras fecais de pessoas com câncer colorretal, de portadores de adenomas (pólipos benignos e malignos) e de indivíduos controle, isto é, saudáveis, para comparação, todos italianos. Além disso, foram usadas informações de sete estudos feitos na China, França, Estados Unidos, Áustria e Itália, disponíveis em bancos de dados de sequências de DNA internacionais. “Por meio do sequenciamento do DNA, conseguimos identificar quais são as bactérias presentes e também a sua quantidade nas amostras, tanto dos pacientes com câncer quanto daqueles sem”, explica Andrew Maltez Thomas, vencedor do Prêmio Icesp (Instituto do Câncer do Estado de São Paulo) 2019, na categoria Pesquisa em Oncologia.

“A partir disso, utilizamos técnicas de aprendizado de máquina para treinar alguns algoritmos, com o intuito de predizer a presença do câncer colorretal. Então, utilizamos as diferentes amostras de diferentes países para que o código aprendesse quais eram aquelas bactérias que eram mais importantes para detecção do quadro”, esclarece o pesquisador. Isso feito, os pesquisadores utilizaram o software obtido sobre uma base de dados anterior, obtida como um treinamento do modelo.

O resultado surpreendeu os pesquisadores, segundo Thomas. “Apesar de diferentes populações terem variados estilos de vida, que incluem também diferentes dietas, os padrões que nós encontramos são independentes disso. Esses indicadores microbianos são específicos do câncer colorretal, portanto são marcadores da doença”, aponta. Uma bactéria típica da cavidade oral, a Fusobacterium nucleatum, foi uma anomalia recorrente na microbiota dos pacientes com câncer.

O uso combinado dos perfis microbianos em conjunto com outros testes, como o teste do sangue oculto, pode aumentar a precisão da detecção do câncer colorretal, de acordo com o especialista. “Muitas vezes pessoas fazem teste do sangue oculto. O exame aponta positivo, ou seja, presença de sangue nas fezes. Mas o médico nem sempre sabe se isso é sintoma de outra doença gastrointestinal, ou sé um câncer de fato. Assim, o paciente pode ser submetido a uma colonoscopia desnecessária”, exemplifica.

Após concluir seu doutorado em bioinformática no Instituto de Química (IQ) da USP, com bolsa-sanduíche na Universidade de Trento, Thomas segue seus estudos na Itália, fazendo pós-doutorado. “O foco da pesquisa agora é outro. Estamos trabalhando em um projeto da comissão europeia para investigar melhor o papel dessa microbiota na resposta à imunoterapia”, conta.


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