Учёные выявили молекулы в крови, которые потенциально могут использоваться для определения молодых людей, находящихся в группе риска по развитию колоректального рака, и таким образом обозначить их для проведения профилактического скрининга.
В основном колоректальный рак поражает людей старше 50 лет, но его заболеваемость среди младших возрастных групп, например в США, растёт. В 1992 году уровень заболеваемости среди людей младше 50 лет составлял 8,6 на 100 тысяч человек, тогда как в 2018 году он вырос до 12,9 на 100 тысяч.
В недавнем исследовании, опубликованном в июле в журнале NPJ Precision Oncology, учёные обнаружили, что у пациентов, у которых колоректальный рак был диагностирован до 50 лет, уровень определённых метаболитов в крови был выше, чем у пациентов с колоректальным раком старше 60 лет. Метаболиты — это побочные продукты пищеварения, клеточной активности и разложения лекарств, которые циркулируют в крови.
У более молодых пациентов был обнаружен повышенный уровень метаболитов, связанных с производством и расщеплением аминокислоты аргинина. Организм самостоятельно производит аргинин, но это вещество также естественным образом содержится в продуктах, богатых белком, таких как мясо и орехи. Аргинин участвует во многих клеточных процессах, включая производство белков и цикл мочевины — процесс, с помощью которого организм избавляется от токсичных побочных продуктов метаболизма белков, в частности аммиака.
Помимо аргинина, у молодых пациентов с раком также были обнаружены повышенные уровни метаболитов, связанных с циклом мочевины, по сравнению с пациентами старше 60 лет. Согласно авторам исследования, результаты предполагают, что более высокий уровень аргинина в крови и необычно высокая активация цикла мочевины могут способствовать развитию колоректального рака у молодых людей.
Исследователи считают, что эти результаты могут помочь врачам идентифицировать молодые группы риска для раннего выявления рака. Идея заключается в том, что такие люди могли бы проходить регулярные скрининги, включая колоноскопии и тесты на основе кала. Эти процедуры обычно назначаются людям старше 45 лет с средним риском заболевания или немного младшим пациентам с семейным анамнезом этого заболевания.
«В конце концов, непрактично применять наши модели ухода за людьми старше 60 лет к более молодым людям просто потому, что мы не можем предоставлять всем в системе ежегодную колоноскопию», — заявил доктор Сунил Камат (Suneel Kamath), соавтор исследования и онколог желудочно-кишечного тракта из Клиники Кливленда.
«Гораздо более осуществимо дать каждому участнику системы простой тест для измерения биомаркера (метаболита в крови), который определяет риск колоректального рака, — сказал Камат. — Тогда мы сможем провести соответствующий скрининг людям из группы наибольшего риска.»
Однако, как подчеркнули учёные, прежде им нужно провести испытания, чтобы обосновать использование теста на метаболиты таким образом и доказать, что он действительно помогает снизить смертность от рака в долгосрочной перспективе.
Что обнаружило исследование
В своём недавнем исследовании учёные стремились лучше понять возможную связь между микробиомом кишечника и возникновением колоректального рака у молодых людей. Для этого Камат и его коллеги проанализировали микробы, найденные на тканевых образцах опухолей у 64 пациентов, у которых был диагностирован колоректальный рак — 20 до 50 лет и 44 после 60.
Вдохновлённые предыдущими исследованиями, команда также проанализировала различные метаболиты в крови пациентов. Затем они использовали искусственный интеллект, чтобы выявить метаболиты и микробы, которые встречались только у более молодых пациентов или, по крайней мере, в заметных количествах.
Этот анализ показал, что специфические метаболиты в крови, а не конкретные микробы в кишечнике, наиболее полезны для различения колоректального рака у младших и старших пациентов. Однако исследование не может объяснить, почему у более молодых пациентов был повышенный уровень аргинина в крови и как это может действительно повлиять на риск развития рака.
Кроме того, исследование не учитывало другие аспекты биологии пациентов, которые могли повлиять на достоверность результатов, сообщила Андреана Головатий (Andreana Holowatyj), доцент медицины и биологии рака в Университете Вандербильт, не участвовавшая в исследовании. Например, не были оценены различия между полами или учтено предыдущее использование антибиотиков, которые могут влиять на метаболизм человека и его микробиом кишечника.
Также не ясно, получали ли пациенты химиотерапию до начала исследования, сказала доктор Кэти Энг (Cathy Eng), профессор медицины, гематологии и онкологии в Центре рака Вандербильт-Ингрэм, не участвовавшая в исследовании. Химиотерапия может изменять состав микробиома кишечника, поэтому возможно, что неучёт использования этих препаратов мог искажать результаты.
Сами исследователи предполагают, что высокий уровень аргинина может быть связан с долгосрочным потреблением красного и переработанного мяса, потребление которых ранее связывали с повышенным риском колоректального рака. Однако, поскольку команда не собрала данных о рационе питания участников, высокий уровень аргинина может быть связан с другим фактором, помимо пищи.
Несмотря на свои ограничения, результаты демонстрируют, как измерение нескольких уровней клеточной биологии — подход, известный как «мультиомика» — может дать новое понимание развития заболеваний, отметила Головатий.
В будущем команда надеется подтвердить свои результаты на более крупных группах людей. Если связь окажется прочной, они хотели бы проверить, может ли изменение рациона питания молодого человека или назначение препарата, снижающего естественную выработку аргинина в организме, уменьшить риск развития колоректального рака.
