Orální mikrobiomová diagnostika rakoviny plic

Rakovina je celosvětovým zdravotním problémem, který má rostoucí trend z hlediska incidence a úmrtnosti, což brání prodlužování průměrné délky života. Podle Světové zdravotnické organizace patří rakovina plic, tlustého střeva a konečníku a jater mezi nejčastější příčiny úmrtí souvisejících s rakovinou. V Turecku je výskyt a úmrtnost na rakovinu plic vyšší, než je světový průměr. patří mezi rizikové faktory, které mohou zvýšit riziko rakoviny plic. Kromě rizikových faktorů, jako je rodinná anamnéza, kouření, různé studie ukázaly, že dysbiotický orální mikrobiom může přispívat k riziku rakoviny plic.

Ústní mikrobiom je druhým nejrozmanitějším mikroprostředím v našem těle a je spojován s mnoha nemocemi, včetně rakoviny plic. Dosavadní studie o mikrobiomu rakoviny plic a ústní dutiny obecně zahrnovaly návrhy zaměřené na vyřešení vztahů příčina-následek prostřednictvím statistických rozdílů a/nebo mechanismů zahrnujících jednotky mikrobiomu.

Neexistuje však žádná literatura o žádné studii zaměřené na vývoj diagnostické metody založené na hlubokém učení, která se zaměřuje na orální mikrobiom. Navrhovaná studie si proto klade za cíl vyvinout diagnostickou metodu hlubokého učení pro diagnostiku rakoviny plic založenou na mikrobiomu. Za tímto účelem bude vytvořena pozorovací kohorta sestávající ze 192 pacientů s rakovinou plic, 192 pacientů s nerakovinným benigním onemocněním plic a 192 zdravých kontrol. Budou odebrány vzorky výtěrů z jazyka patřící do kohorty a bude provedeno sekvenování 16S rRNA. Zároveň bude pomocí in silico dat vytvořena mezinárodní pozorovací kohorta čítající přibližně 1700 jedinců. Všechna data budou analyzována integrativně a pomocí metod hlubokého učení bude vyvinut diagnostický algoritmus umělé inteligence, který dokáže odlišit pacienty s rakovinou plic od jiných plicních onemocnění a zdravých jedinců. V konečné fázi bude testována výkonnost diagnostické metody vyvinuté pro pilotní klinickou zkušební kohortu 96 jedinců pomocí designu PRoBE (prospektivní odběr vzorků před zjištěním výsledku a retrospektivní zaslepené hodnocení).

Původními aspekty projektu jsou návrh nového designu v literatuře, vytvoření experimentálního designu/klinického hodnocení a prezentace potenciálního návrhu řešení, které může mít velký dopad na důležitý diagnostický problém.

Pokud bude projekt úspěšně dokončen, bude vyvinuta metoda založená na umělé inteligenci, která může potenciálně diagnostikovat rakovinu plic prostřednictvím neinvazivních vzorků orálního mikrobiomu. Kromě patentovatelnosti, pokud bude metoda dále rozvíjena (ve střednědobém až dlouhodobém horizontu) do podoby produktu, umožní snadné provedení screeningu rakoviny plic i v zařízeních primární péče jednoduchým vzorkem ústního výtěru.