Nová metóda výpočtového modelovania predpovedá, ako sa črevné mikróby v priebehu času menia

Nová metóda výpočtového modelovania používa snímky, ktorých typy mikróbov sa nachádzajú v čreve človeka, na predpovedanie toho, ako sa mikrobiálna komunita v priebehu času zmení. Nástroj, vyvinutý Liatom Shenhavom, Leah Briscoe a Mike Thompson z laboratória Halperin, Kalifornská univerzita v Los Angeles, a kolegovia z laboratória Mizrahi na Univerzite Ben-Guriona, Izrael, je predstavený v PLOS Výpočtová biológia .

Kredit:sbtlneet/pixabay, CC0

Typy a relatívne množstvá mikróbov nachádzajúcich sa v črevách človeka môžu odrážať a ovplyvňovať stav ich zdravia. Vedieť, ako sa toto zloženie mikrobiálnej komunity v priebehu času mení, by mohlo poskytnúť kľúčové pohľady na zdravie a choroby. Avšak, nie je jasné, do akej miery zloženie mikrobiálneho spoločenstva v črevách človeka v danom okamihu určuje jeho budúce zloženie.

Na zodpovedanie tejto otázky Shenhav a jeho kolegovia vyvinuli lineárny zmiešaný model časovej variability mikrobiálnej komunity (MTV-LMM), nová metóda modelovania dočasných zmien v mikrobiálnom zložení čreva. Pri testovaní na základe údajov z reálneho sveta, nový nástroj robí presnejšie predpovede ako ostatné modely predtým vyvinuté na rovnaký účel.

Vedci potom použili MTV-LMM na získanie nových poznatkov o dynamike mikrobiómov. Napríklad dokázali, že u dojčiat aj dospelých, Zloženie komunity črevného mikrobiómu je skutočne možné presne predpovedať na základe predchádzajúcich pozorovaní komunity. Model tiež použili na údaje od 39 dojčiat a odhalili kľúčový posun vo veku 9 mesiacov v tom, ako sa črevný mikrobióm v priebehu času mení.

Teším sa, MTV-LMM by sa mohol použiť na skúmanie časovej dynamiky črevného mikrobiómu v kontexte choroby, čo by mohlo viesť k zlepšeniu diagnostiky a liečby. Mohlo by to byť tiež užitočné pre pochopenie iných typov dočasných mikrobiómových procesov, ako sú tie, ktoré sa vyskytujú počas trávenia.

Náš prístup prináša viacero metodických vylepšení, ale stále je to len špička ľadovca. “

Liat Shenhav, z laboratória Halperin, Kalifornská univerzita v Los Angeles

V budúcnosti, ona a jej kolegovia budú pracovať na ďalšom zlepšovaní presnosti predikcie modelu a skúmaní ďalších aplikácií. „Modelovanie dočasného správania sa mikrobiómu je základnou vedeckou otázkou, s potenciálnymi aplikáciami v medicíne a mimo nej. “

• Nová stratégia môže posilniť komunikáciu čriev a mozgu
• Vedci pravdepodobne našli spôsob, ako pestovať nové zubné tkanivá pre pacientov