Din cuprinsul articolului
O echipă de cercetători din Italia a descoperit că microbiomul intestinal — totalitatea bacteriilor care trăiesc în intestinul uman — poate fi folosit pentru a detecta riscul de cancer de colon cu mult înainte de apariția simptomelor.
Folosind inteligența artificială explicabilă (XAI), oamenii de știință de la Universitățile din Bari și Florența, alături de Institutul Național de Fizică Nucleară (INFN), au identificat modele microbiene predictive ale dezvoltării cancerului colorectal, cu o precizie de 89%, potrivit studiului publicat în revista științifică Gut Microbes.
Această descoperire deschide calea către teste de screening neinvazive și personalizate, care ar putea înlocui în viitor colonoscopia ca metodă de diagnostic precoce.
Cum funcționează noul model predictiv
Cancerul de colon este a doua cauză de deces prin cancer la nivel mondial, conform Organizației Mondiale a Sănătății. În prezent, metoda standard de depistare este colonoscopia, o procedură invazivă și uneori evitată de pacienți.
Cercetătorii italieni au plecat de la o ipoteză simplă, dar revoluționară: microbiomul intestinal reflectă starea generală de sănătate a colonului și se modifică mult înainte ca boala să fie vizibilă prin analize clasice.
„Acest studiu ne arată că nu este suficient să știm ce bacterii trăiesc în intestinul nostru — trebuie să înțelegem cum interacționează între ele. Rețeaua microbiană este cea care face diferența”, explică prof. Sabina Tangaro, coordonatoarea proiectului de la Universitatea din Bari.
Prin secvențiere genetică și analiză cu inteligență artificială, echipa a studiat 453 de probe fecale de la pacienți aflați în diferite stadii — de la persoane sănătoase la pacienți cu adenomi sau cancer colorectal.
Sistemul XAI (eXplainable Artificial Intelligence) a identificat modele microbiene distincte care semnalau riscul crescut de boală. În mod particular, bacteriile din genurile Fusobacterium și Peptostreptococcus au fost corelate cu o probabilitate mai mare de cancer, în timp ce Eubacterium eligens a părut a avea un rol protector.
Microbiomul, oglinda sănătății intestinale
Studiul confirmă ceea ce știința medicală bănuia de ani buni: microbiomul intestinal nu este un simplu „martor” al sănătății, ci un participant activ în procesele inflamatorii și metabolice care pot declanșa cancerul.
„Intestinul este ca o junglă microscopică — bacteriile trăiesc în echilibru. Când echilibrul se rupe, anumite specii pot genera inflamații cronice care favorizează transformarea celulelor sănătoase în celule canceroase”, se arată în analiza autorilor.
Interacțiunile dintre bacterii s-au dovedit mai importante decât prezența izolată a unei singure specii. Cu alte cuvinte, rețeaua microbiană, nu doar compoziția ei, poate indica dacă o persoană este în pragul unei transformări patologice.
Folosind valori de interacțiune SHAP (SHapley Additive exPlanations), cercetătorii au reușit să identifice „noduri centrale” în ecosistemul intestinal – adevărate „hube” bacteriene, cum ar fi Peptostreptococcus și Fusobacterium, care par să joace un rol major în tranziția de la țesut sănătos la cancer.
Inteligența artificială explicabilă: o inovație transparentă
Spre deosebire de modelele clasice de AI, care oferă predicții fără explicații, sistemul XAI permite medicilor să înțeleagă și să vizualizeze factorii biologici din spatele deciziei algoritmice.
Această „transparență” este crucială pentru medicină, unde acuratețea trebuie însoțită de încredere și interpretabilitate.
„Am vrut să dezvoltăm un model care să fie nu doar precis, ci și ușor de înțeles pentru clinicieni. Astfel, microbiomul devine un instrument concret pentru prevenția personalizată a cancerului de colon”, a declarat prof. Amedeo Amedei de la Universitatea din Florența.
În plus, modelul italian are potențialul de a fi adaptat în programe de screening populațional. O simplă analiză de microbiom dintr-o probă de scaun ar putea oferi un „semnal de alertă timpurie”, cu mult înainte ca polipii sau tumorile să fie vizibile la colonoscopie.
Rezultatele în cifre
-
453 de pacienți analizați, incluși în grupuri controlate;
-
Precizie de 89% în identificarea cazurilor reale de risc;
-
Fals pozitive reduse la minimum, conform evaluării independente;
-
Bacterii corelate cu risc crescut: Fusobacterium, Peptostreptococcus, Parvimonas;
-
Bacterii cu efect protector: Eubacterium eligens;
-
Publicație: Gut Microbes, octombrie 2025 (Taylor & Francis).
În Europa, cancerul colorectal este a doua cauză de mortalitate oncologică, iar România se află printre țările cu cea mai mică rată de screening preventiv.
Dacă tehnologia ar fi implementată la scară largă, ar putea permite testări rapide, neinvazive și accesibile — un pas uriaș în prevenirea cancerului.
„Rezultatele ne oferă speranța că, în viitorul apropiat, un test simplu de microbiom ar putea deveni parte din evaluările de rutină pentru adulți, asemenea analizelor de sânge”, a explicat un cercetător din echipă.
Următorii pași: testare pe scară largă și extindere globală
Cercetătorii intenționează să aplice modelul XAI pe cohorte mai mari, din alte țări europene, pentru a valida algoritmul în contexte genetice și alimentare diferite. De asemenea, se explorează posibilitatea integrării acestui model în inteligența artificială clinică europeană (EU-XHealth), parte a programului Horizon Europe.
Rezultatele ar putea ajuta la crearea unor programe personalizate de prevenție, adaptate microbiomului fiecărui pacient.
Q&A – Ce trebuie să știi despre microbiom și cancerul de colon
1. Ce este microbiomul intestinal?
Este comunitatea de trilioane de bacterii, ciuperci și viruși care trăiesc în intestin. Aceste microorganisme influențează digestia, imunitatea, inflamația și chiar starea de spirit.
2. Cum poate microbiomul să prezică cancerul de colon?
Dezechilibrul dintre speciile „bune” și cele „nocive” poate genera inflamații cronice și modificări celulare care favorizează apariția polipilor și a tumorilor.
3. Ce este inteligența artificială explicabilă (XAI)?
Este o ramură a AI care oferă nu doar predicții, ci și explicații clare pentru deciziile sale. În acest studiu, XAI a identificat bacteriile implicate și relațiile dintre ele, făcând modelul „transparent” pentru medici.
4. Poate acest test înlocui colonoscopia?
Nu imediat, dar ar putea deveni un test de triaj: pacienții cu risc crescut detectați prin analiza microbiomului ar fi trimiși direct la colonoscopie, reducând costurile și disconfortul.
5. Cum pot avea grijă de microbiomul meu?
Prin alimentație bogată în fibre (fructe, legume, cereale integrale), evitarea antibioticelor inutile, mișcare regulată și reducerea consumului de zahăr și carne procesată.
