Выяснить, началась ли раковая опухоль в конкретном органе или попала туда из другого места, крайне важно для понимания того, как будет развиваться болезнь. Если первичный очаг опухоли не удается найти, поставить точный диагноз и подобрать лечение становится сложной задачей.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили в плазме крови особую «подпись» — фрагменты ДНК микробов. Она позволяет надежно отличить первичный рак печени от рака прямой кишки, который распространился на печень.

Использование микробных сигнатур может открыть новый диагностический путь, особенно когда данные рентгеновских снимков неоднозначны или недоступны, — говорит Амир Зарринпар, доктор медицинских и философских наук.

Ученые выделили из плазмы крови бесклеточную ДНК — это обломки ДНК погибших клеток, которые циркулируют в жидкостях организма. Исследование провели на образцах 16 пациентов с первичным раком печени и 11 пациентов с метастатическим колоректальным раком.

Результаты метагеномного анализа показали следующее:

• Классификатор на основе микробной ДНК различал два типа рака с точностью 90%.
• У пациентов с первичным раком печени чаще находили Pseudomonas aeruginosa, Corynebacterium accolens и C. glucuronolyticum.
• У пациентов с метастазами из кишечника преобладали Acinetobacter tandoii, A. tianfuensis, A. septicus, A. parvus, Pseudomonas asiatica и Bifidobacterium faecale.

Интересно, что микробы из первой группы часто связывают с состояниями ослабленного иммунитета, осложнениями после пересадки печени и антимикробной защитой. А виды из второй группы обычно ассоциируются с внутрибольничными инфекциями, заражением крови и воспалением в желудочно-кишечном тракте.

Это исследование — еще один весомый аргумент в пользу того, что микробы играют роль в биологии рака.

Наша работа — одна из первых, где показано, что микробную ДНК в крови можно использовать для неинвазивного определения происхождения опухоли, особенно между двумя самыми распространенными патологиями печени, и для этого не нужны сложные алгоритмы искусственного интеллекта, — поясняет Зарринпар.

Полученные данные открывают возможности для клинического применения: ранней диагностики рака и наблюдения за пациентами из групп риска. В перспективе это может привести к созданию новых диагностических тестов и даже методов лечения, основанных на микробиоме.

Исследование опубликовано в журнале eGastroenterology.

Реальная польза этой работы — в перспективе создания простого и доступного дополнительного диагностического инструмента. Сегодня дифференцировка первичного и метастатического рака печени часто требует сложной патоморфологии, иммуногистохимии и дорогостоящих геномных анализов опухолевой ткани (биопсия). Анализ крови на микробную ДНК (жидкая биопсия) мог бы стать быстрым, менее инвазивным и более дешевым первым шагом. Это помогло бы в сложных случаях, когда биопсия затруднена или ее материал недостаточен. В конечном счете, это ускорило бы назначение правильной терапии, что критически важно в онкологии. Долгосрочная польза — в фундаментальном понимании роли микробиома в развитии разных типов рака, что может навести на мысли о новых терапевтических мишенях.

Основное ограничение исследования — очень маленькая выборка  (всего 27 пациентов). Такие результаты, пусть и обнадеживающие, требуют обязательной валидации на независимых, значительно больших и более разнообразных когортах пациентов. Необходимо подтвердить, что выявленные микробные сигнатуры не являются случайной находкой или следствием сопутствующих факторов (например, различий в кишечном микробиоме, предшествующей антибиотикотерапии или других заболеваний у пациентов). Без этого этапа говорить о готовности метода к клиническому применению преждевременно.

Ранее стало известно, что бактерии способны передавать воспоминания потомкам.