Il ricercatore Greg Medlock ha appena ricevuto il dottorato dall'UVA, ma ha già ottenuto una sovvenzione altamente competitiva da Grand Challenges Explorations, un'iniziativa della Fondazione Bill &Melinda Gates. I 100 dollari, 000 nel finanziamento delle sementi gli consentirà di identificare come ottimizzare la produzione di 10 diversi microbi intestinali in modo che possano essere miscelati su misura per combattere le malattie. Le scoperte alla sola UVA hanno collegato la salute dell'intestino all'autismo, cancro e depressione, e questa è solo la punta dell'iceberg.
Il primo obiettivo è far crescere ciascuno dei microbi intestinali in molte condizioni diverse e cercare di identificare i composti che producono e consumano. Il secondo obiettivo è usare quelle relazioni [tra ciò che stanno] consumando e producendo per metterle insieme nella stessa cultura in modo che condividano le risorse in modo efficiente. ... Quando i microbi condividono le risorse, ottieni più soldi per il tuo dollaro."
Greg Medlock, Ricercatore, Facoltà di Medicina dell'Università della Virginia
Un'app di incontri per insetti intestinali
Per far crescere gli insetti intestinali alla rinfusa, Medlock dovrà facilitare la condivisione delle risorse in grande stile. L'obiettivo è trovare gli abbinamenti giusti, in modo che nulla vada sprecato. Quello che fa un bug, un altro consuma.
Per determinare quello stato ideale, Medlock svilupperà un complesso algoritmo informatico che incorpora un numero enorme di variabili. Applicherebbe metodi matematici avanzati che erano al centro della sua formazione con Jason Papin, dottorato di ricerca, presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica dell'UVA. (Papin ha incoraggiato Medlock a richiedere il finanziamento della Fondazione Gates, pure.)
Trovando le giuste miscele di batteri, Medlock sarà in grado di garantire che tutti i microbi crescano con la massima velocità ed efficienza. "Quando parliamo di algoritmi per abbinare organismi compatibili, potresti pensare agli algoritmi che vengono utilizzati per abbinare le persone per gli appuntamenti, " ha detto il ricercatore Sean Moore, dottore, un gastroenterologo pediatrico presso l'ospedale pediatrico UVA nel cui laboratorio ora lavora Medlock. "Usiamo quel tipo di matematica o calcolo e serve a capire se i microbi saranno compatibili".
Una nuova industria per migliorare la salute
Una volta che i ricercatori possono far crescere gli insetti in quantità, gli scienziati saranno in grado di usarli per creare miscele personalizzate a beneficio dei pazienti. Un dottore, Per esempio, potrebbe prescrivere una determinata ricetta per migliorare la salute dell'intestino, per combattere le malattie o addirittura migliorare la salute mentale. La produzione in serie di probiotici potrebbe essere particolarmente preziosa nei paesi in via di sviluppo, combattere la diarrea e la malnutrizione, una delle principali preoccupazioni della Fondazione Gates. I ricercatori sono tremendamente entusiasti delle possibilità.
Come tale, Medlock vede il suo lavoro come una base importante per il futuro. "I primissimi prodotti a base di microbioma per uso clinico stanno arrivando solo ora, " ha detto. "Ma poiché sappiamo che il microbioma è coinvolto in così tante condizioni diverse, dovremmo avere strategie per crearli su richiesta. Se abbassiamo alcune delle barriere, quindi le aziende possono essere più veloci nella commercializzazione dei prodotti, e questo porterà questi trattamenti ai pazienti prima".
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