Studie hittar hur man bäst odlar tarmmikrober för att förbättra människors hälsa

En ung forskare vid University of Virginia School of Medicine har fått ett prestigefyllt bidrag för att avgöra hur man bäst odlar tarmmikrober för att bekämpa sjukdomar och förbättra människors hälsa. Det arbetet kan leda till en ny industri av mikrobryggerier, "tror han och hans kollegor.

Forskaren Greg Medlock fick just sin doktorsexamen från UVA, men han har redan tagit ett mycket konkurrenskraftigt bidrag från Grand Challenges Explorations, ett initiativ från Bill &Melinda Gates Foundation. $ 100, 000 i fröfinansiering kommer att låta honom identifiera hur man optimerar produktionen av 10 olika tarmmikrober så att de kan anpassas för att bekämpa sjukdomar. Upptäckter på UVA ensam har kopplat tarmhälsa till autism, cancer och depression, och det är bara toppen av isberget.

Det första målet är att odla var och en av tarmmikroberna under många olika förhållanden och försöka identifiera de föreningar som de producerar och konsumerar. Det andra målet är att använda dessa relationer [mellan vad de] konsumerar och producerar för att sätta ihop dem i samma kultur så att de delar resurser effektivt. ... när mikroberna delar resurserna, du får mer för pengarna. "

Greg Medlock, Forskare, University of Virginia School of Medicine

En dejtingapp för Gut Bugs

För att odla tarmbuggar i bulk, Medlock kommer att behöva underlätta den resursdelningen i stort. Målet är att hitta de rätta parningarna, så att inget går till spillo. Vad en bugg gör, en annan förbrukar.

För att bestämma det ideala tillståndet, Medlock kommer att utveckla en komplex datoralgoritm som innehåller ett enormt antal variabler. Han kommer att tillämpa avancerade matematiska metoder som var kärnan i hans utbildning med Jason Papin, Doktorsexamen, vid UVA:s institution för biomedicinsk teknik. (Papin uppmuntrade Medlock att ansöka om finansiering från Gates Foundation, för.)

Genom att hitta rätt blandningar av bakterier, Medlock kommer att kunna säkerställa att alla mikrober växer med maximal hastighet och effektivitet. "När vi pratar om algoritmer för att matcha organismer som är kompatibla, du kanske tänker på algoritmer som används för att matcha människor för dejting, "sa forskaren Sean Moore, MD, en pediatrisk gastroenterolog vid UVA barnsjukhus vars laboratorium Medlock nu arbetar i. "Vi använder den här typen av matematik eller beräkning och det går ut på att ta reda på om mikrober kommer att vara kompatibla."

En ny industri för att förbättra hälsan

När forskarna väl kan odla buggarna i mängd, forskare kommer att kunna använda dem för att skapa anpassade blandningar för att gynna patienter. En läkare, till exempel, kan ordinera ett visst recept för att förbättra din tarmhälsa, för att bekämpa sjukdomar eller till och med förbättra mental hälsa. Massproduktion av probiotika kan vara särskilt värdefull i utvecklingsländerna, för att bekämpa diarré och undernäring - en viktig fråga för Gates Foundation. Forskare är oerhört glada över möjligheterna.

Som sådan, Medlock ser sitt arbete som att lägga en viktig grund för framtiden. "De allra tidigaste mikrobiombaserade produkterna för kliniskt bruk kommer just genom pipeline nu, "sa han." Men eftersom vi vet att mikrobiomet är involverat i så många olika förhållanden, vi borde ha strategier för att skapa dem på begäran. Om vi ​​sänker några av hindren, då kan företag vara snabbare att kommersialisera produkter, och det kommer att få dessa behandlingar till patienter tidigare. "

• Tarmmikrober kan påverka amyotrofisk lateral skleros
• Ny organisk molekyl kan bli ett kraftfullt vapen i kampen mot antibiotikaresistens