Undersøgelse finder ud af, hvordan man bedst dyrker tarmmikrober for at forbedre menneskers sundhed

En ung forsker ved University of Virginia School of Medicine har modtaget et prestigefyldt tilskud til at bestemme, hvordan man bedst dyrker tarmmikrober til at bekæmpe sygdom og forbedre menneskers sundhed. Dette arbejde kan føre til en ny industri af mikrobryggerier, "tror han og hans kolleger.

Forsker Greg Medlock har netop modtaget sin ph.d. fra UVA, men han har allerede fanget et yderst konkurrencedygtigt tilskud fra Grand Challenges Explorations, et initiativ fra Bill &Melinda Gates Foundation. $ 100, 000 i frøfinansiering vil lade ham identificere, hvordan han kan optimere produktionen af ​​10 forskellige tarmmikrober, så de kan tilpasses til at bekæmpe sygdom. Opdagelser ved UVA alene har knyttet tarmsundhed til autisme, kræft og depression, og det er bare toppen af ​​isbjerget.

Det første mål er at dyrke hver af tarmmikroberne på tværs af mange forskellige forhold og forsøge at identificere de forbindelser, de producerer og forbruger. Det andet mål er at bruge disse relationer [mellem hvad de] forbruger og producerer til at sætte dem sammen i den samme kultur, så de deler ressourcer effektivt. ... når mikroberne deler ressourcerne, du får mere for pengene. "

Greg Medlock, Forsker, University of Virginia School of Medicine

En dating -app til mavefejl

For at dyrke tarmbugs i løs vægt, Medlock bliver nødt til at lette denne ressourcedeling i stor stil. Målet er at finde de helt rigtige parringer, så intet går til spilde. Hvad en fejl laver, en anden forbruger.

For at bestemme den ideelle tilstand, Medlock vil udvikle en kompleks computeralgoritme, der indeholder et enormt antal variabler. Han vil anvende avancerede matematiske metoder, der var kernen i hans træning med Jason Papin, Ph.d., i UVAs afdeling for biomedicinsk teknik. (Papin opfordrede Medlock til at ansøge om Gates Foundation -finansiering, også.)

Ved at finde de helt rigtige blandinger af bakterier, Medlock vil være i stand til at sikre, at alle mikrober vokser med maksimal hastighed og effektivitet. "Når vi taler om algoritmer til at matche organismer, der er kompatible, du tænker måske på algoritmer, der bruges til at matche mennesker til dating, "sagde forsker Sean Moore, MD, en pædiatrisk gastroenterolog på UVA Børnehospital, hvis laboratorium Medlock nu arbejder i. "Vi bruger den slags matematik eller beregning, og det går ud på at finde ud af, om mikrober vil være kompatible."

En ny industri for at forbedre sundheden

Når først forskerne kan vokse fejlene i mængde, forskere vil kunne bruge dem til at skabe brugerdefinerede blandinger til gavn for patienter. En læge, for eksempel, kan ordinere en bestemt opskrift for at forbedre din tarmsundhed, at bekæmpe sygdom eller endda forbedre mental sundhed. Bulkproduktion af probiotika kan være særligt værdifuld i udviklingslandene, at bekæmpe diarré og underernæring - en vigtig bekymring for Gates Foundation. Forskere er enormt begejstrede for mulighederne.

Som sådan, Medlock ser sit arbejde som et vigtigt fundament for fremtiden. "De tidligste mikrobiombaserede produkter til klinisk brug kommer lige nu gennem pipelinen, "sagde han." Men da vi ved, at mikrobiomet er involveret i så mange forskellige forhold, vi burde have strategier til at skabe dem efter behov. Hvis vi sænker nogle af barriererne, så kan virksomheder være hurtigere til at kommercialisere produkter, og det vil få disse behandlinger hurtigere til patienterne. "

• Tarmmikrober kan påvirke forløbet af amyotrofisk lateral sklerose
• Nyt organisk molekyle kan blive et potent våben i kampen mod antibiotikaresistens