Se preconizează că numărul global de cazuri de cancer va ajunge la 28,4 milioane până în 2040. Pentru majoritatea cancerelor, depistarea şi tratamentul precoce pot oferi rezultate mai bune. Cercetătorii suedezi de la Universitatea din Göteborg au descoperit că modificările structurale ale moleculelor de zahăr care apar în celulele canceroase pot ajuta la identificarea anumitor tipuri de cancer. Oamenii de ştiinţă cred că această cercetare ar putea fi folosită în cele din urmă pentru a dezvolta un test de sânge sau de salivă pentru detectarea cancerului.
În 2020, în întreaga lume au fost diagnosticate aproximativ 19,3 milioane de cazuri noi de cancer, iar acest număr ar urma să ajungă la 28,4 milioane de cazuri până în 2040.
Deşi în prezent nu există tratamente vindecătoare pentru niciun tip de cancer, pentru majoritatea cancerelor, cu cât acesta este depistat şi tratat mai devreme, cu atât rezultatele sunt mai bune.
Din acest motiv, oamenii de ştiinţă explorează în mod constant noi modalităţi pentru a identifica rapid cancerul.
Contribuind la acest efort, o echipă de cercetători de la Universitatea din Göteborg a descoperit recent că modificările structurale ale moleculelor de zahăr numite glicani, care apar în celulele canceroase, pot ajuta la identificarea unor tipuri specifice de cancer.
Cu ajutorul inteligenţei artificiale (AI), aceste cercetări ar putea fi folosite în cele din urmă pentru a dezvolta un test de sânge sau de salivă pentru detectarea cancerului, consideră oamenii de ştiinţă.
Studiul a fost publicat luni, în revista Cell Reports Methods.
Ce sunt glicanii?
Potrivit lui Daniel Bojar, un profesor asociat senior în bioinformatică la Universitatea din Göteborg şi autor principal al acestui studiu, glicanii sunt molecule complexe de zahăr care sunt ataşate la proteine şi grăsimi în corpul nostru.
„Sunt lanţuri complicate de diferite unităţi de zahăr legate între ele în diverse moduri", a explicat dr. Bojar pentru Medical News Today.
Potrivit tânărului cercetător, care a fost ales pe lista 30 under 30 Europe 2022 de către revista Forbes pentru cercetările sale în domeniul învăţării automate şi al glicobiologiei, dacă aceste conexiuni sunt modificate, funcţia glicanului se schimbă.
În cazul cancerului, mai multe procese pot schimba glicanii, spune Bojar.
„Mutaţiile din tumoră pot schimba proteinele care construiesc aceste lanţuri de zahăr, ceea ce duce la glicani modificaţi", explică el.
În plus, potrivit cercetătorului, inflamaţia şi diverse alte condiţii sistemice care pot însoţi o tumoră au, de asemenea, un impact cunoscut asupra structurilor glicanice produse.
Deşi oamenii de ştiinţă ştiu că glicanii sunt modificaţi sistematic în cancer, ajutând tumora în dezvoltarea sa, dr. Bojar spune că majoritatea acestor cunoştinţe nu se bazează pe o analiză statistică riguroasă, în comparaţie cu standardele din alte domenii ştiinţifice.
„Am fost convinşi că am putea obţine mai multe informaţii despre aceste molecule cu ajutorul unor metode nou dezvoltate", a continuat el.
Fiind cel mai bogat în informaţii tip de moleculă din corpul nostru, este o propunere naturală pentru un cercetător de date să folosească aceste informaţii pentru predicţii, a mai menţionat Bojar.
„Mai mult, glicanii sunt prezenţi pe proteinele şi particulele secretate de tumoră şi, prin urmare, pot fi găsiţi în locuri convenabile, cum ar fi saliva sau sângele, ceea ce ne permite să monitorizăm de la distanţă tumora fără a fi nevoie să efectuăm o biopsie reală", a adăugat dr. Bojar.
Metoda de detectare a cancerului cu ajutorul AI
Pentru acest studiu, dr. Bojar şi echipa sa au analizat datele privind tumorile şi ţesuturile sănătoase de la aproximativ 220 de persoane cu cancere diagnosticate, concentrându-se pe cancere gastrice, de piele, de ficat, de prostată, colorectale şi ovariene.
„Principala noastră preocupare în acest caz a fost să selectăm tipurile de cancer pentru care erau disponibile date glicanice de înaltă calitate, astfel încât rezultatele noastre să fie mai fiabile", a spus el atunci când a fost întrebat de ce au decis să se concentreze pe aceste tipuri de cancer.
Folosind o nouă metodă de studiere a substructurilor glicanului cu ajutorul AI, oamenii de ştiinţă au reuşit să identifice diferenţele în substructura glicanului în funcţie de tipul de cancer.
„Glicanii sunt foarte complecşi din punct de vedere structural, mult mai mult decât proteinele sau ADN-ul, şi sunt cel mai bine înţeleşi cu ajutorul unor metode analitice avansate, cum ar fi AI", a explicat dr. Bojar.
Mai mult, potrivit cercetătorului, modul în care glicanii sunt măsuraţi în prezent, prin intermediul spectrometriei de masă, conduce de obicei la date foarte eterogene, inclusiv la puncte de date lipsă din cauza lipsei de sensibilitate.
Acest lucru a împiedicat cu adevărat domeniul de a face evaluări solide din acest tip de date în multe cazuri, notează el.
Cercetătorul a precizat că astfel de metode precum AI permit îmbunătăţirea calităţii datelor pentru identificarea acestor substructuri relevante cu o semnificaţie statistică ridicată.
Potenţial pentru detectarea cancerului în stadii incipiente
Deşi acest studiu s-a concentrat pe anumite tipuri de cancer, dr. Bojar spune că nu există niciun motiv pentru a crede că acest test nu s-ar putea aplica şi la alte tipuri de cancer.
„Mai ales glicanii pe care îi găsim ca fiind prezenţi în majoritatea sau în toate tipurile de cancer pe care le-am analizat ar trebui să fie prezenţi şi în alte tipuri de cancer", a adăugat el.
Dr. Bojar a mai spus că un test de sânge sau de salivă dezvoltat în urma acestei cercetări ar putea duce, eventual, la o detectare mai rapidă a cancerului în stadii incipiente, deşi ar fi nevoie de cercetări suplimentare pentru a determina în mod concludent acest lucru.
Un alt beneficiu al acestei tehnici este faptul că cancerul poate fi monitorizat, deoarece eşantioanele precum saliva sau sângele sunt minim invazive, în comparaţie cu biopsiile, a continuat el.
Potrivit cercetătorului, acest lucru s-ar putea extinde şi la monitorizarea reapariţiei unei tumori tratate, care ar putea fi realizată rapid cu ajutorul acestei metode.
Pentru următoarele etape ale acestei cercetări, dr. Bojar a declarat că intenţionează să colecteze mai multe date despre cancer, în special din eşantioane de salivă ale pacienţilor cu cancer pulmonar, pentru a extinde şi îmbunătăţi rezultatele.
În paralel, cercetătorii plănuiesc să folosească markerii universali şi specifici ai cancerului pe care i-au identificat până acum, pentru a dezvolta teste pentru aceştia, folosind proteine specifice de legare a glicanilor care permit măsurarea rapidă şi fiabilă a stării pacienţilor.
Metoda este posibilă, spune cercetătorul şi ar fi mult mai ieftină decât spectrometria de masă.
Deşi este greu de judecat când un astfel de test va fi disponibil în mod obişnuit pentru pacienţi, dr. Bojar speră să valideze metoda pe eşantioane clinice de la pacienţi în următorii patru-cinci ani.
