16 kwietnia 2024 r. — Firma Seed Health uruchomiła CODA, nową platformę biologii obliczeniowej, która wykorzystuje sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe do odkrywania i opracowywania precyzyjnych probiotyków nowej generacji i interwencji ukierunkowanych na mikrobiom. Platforma tłumaczy spostrzeżenia z wieloomicznego projektu Human Phenotype Project, obejmującego 200 terabajtów danych ludzkich w celu poprawy zdrowia metabolicznego, zdrowia mózgu, menopauzy i długowieczności.

„CODA umożliwia w skuteczny sposób opracowywanie precyzyjnych probiotyków nowej generacji. Zamiast polegać na kilku izolowanych biomarkerach, CODA umożliwia nam badanie ich w sieci setek innych punktów danych biologicznych” – mówi dr Dirk Gevers, dyrektor naukowy w Seed Health.

„To kompleksowe podejście pozwala nam skuteczniej niż wcześniej odkrywać złożone interakcje między dietą, suplementacją, mikrobiomem i wielosystemowym zdrowiem człowieka” – mówi dr Dirk Gevers, dyrektor naukowy w Seed Health”.

Zbiór danych platformy obejmuje ponad trzy miliony punktów danych fenotypowych od ponad 13 000 osób na przestrzeni 40 000 łącznych lat tematycznych. Łączy analizę mikrobiomu z danymi genetycznymi, immunologicznymi, metabolomicznymi i proteomicznymi.

Niezależne badania przeprowadzone na Uniwersytecie Oksfordzkim w Wielkiej Brytanii pokazują, że różnorodne społeczności zamieszkujących je bakterii mogą chronić ludzkie jelita przed szkodliwymi patogenami, spożywając składniki odżywcze potrzebne tym chorobotwórczym mikroorganizmom. Naukowcy zauważają, że ich odkrycia mogą pomóc w opracowaniu nowych strategii optymalizacji zdrowia jelit.

Zegar mikrobiomu
Kombinatoryczny zbiór danych CODA umożliwia nowy wgląd w złożone interakcje mikrobiomu z kluczowymi układami biologicznymi, takimi jak osie jelito-mózg, jelito-serce, jelito-wątroba, jelito-skóra i jelito-oko. Ułatwia to rozwój zegarów specyficznych dla narządów, ujawniając zróżnicowane tempo starzenia się różnych narządów u jednostki.

Zegar mikrobiomowy okazał się kluczowym czynnikiem prognostycznym zdrowia biologicznego wielu układów narządów i jest postrzegany jako kluczowy cel interwencyjny mający na celu poprawę zdrowia ludzkiego. CODA pomaga wyjaśnić „nieznane” powiązania między mikrobiomem a zdrowiem oraz opracować interwencje ukierunkowane na wynik.

„Nasza platforma CODA śledzi dane dotyczące zdrowia dziesiątek tysięcy osób na przestrzeni dziesięcioleci, oferując kompleksową perspektywę obejmującą wiele aspektów. Pozwala nam to odkryć i zająć się krytycznymi powiązaniami między mikrobiomem a zdrowiem, umożliwiając tworzenie ukierunkowanych interwencji poprawiających wyniki w różnych populacjach” – mówi Raja Dhir, współzałożyciel Seed Health.Początkowe programy CODA traktują priorytetowo zdrowie kardiometaboliczne i mózgowe, a także menopauzę i długowieczność.

CODA ulepsza kompleksową platformę firmy i zwiększa jej możliwości obliczeniowe w różnych mikrobiomach. Jedno z głównych spostrzeżeń ujawnia rozróżnienie między wiekiem biologicznym i chronologicznym, co pozwala na lepsze zrozumienie wzorców zdrowia i chorób.

„Nasz rozwój zegarów specyficznych dla narządów ujawnił niezwykłą zdolność mikrobiomu nie tylko do przewidywania, ale także do aktywnego kształtowania wyników zdrowotnych w kluczowych układach biologicznych. CODA umożliwia przejście od wglądu do działania, umożliwiając tworzenie interwencji ukierunkowanych na wyniki zdrowotne w różnych układach narządów, aby wspierać zdrowie przez całe życie” – mówi dr Eran Segal, biolog obliczeniowy i profesor w Instytucie Nauki Weizmanna w Izraelu.

Podejście wielowymiarowe obejmuje wpływy biologiczne, środowiskowe i dietetyczne, styl życia i historię medyczną oraz pokazuje interakcje między gospodarzem a mikrobiomem. Interakcje te ujawniają podstawowe przyczyny zdrowia lub choroby.

Ekosystemy mikrobów
Platforma wykorzystuje genomikę drobnoustrojów do identyfikacji genów bakterii, a następnie wykorzystuje analizę efektu sieciowego, aby zrozumieć, w jaki sposób drobnoustroje działają w swoich ekosystemach. Wiele drobnoustrojów nie zostało jeszcze odkrytych ani nazwanych w istniejących bazach danych mikrobiomów.

Pierwsze programy CODA obejmują zdrowie kardiometaboliczne, zdrowie mózgu, menopauzę i długowieczność. Platforma przetłumaczy informacje na potrzeby tworzenia konsumenckich produktów zdrowotnych. Jedno z badań przeprowadzonych przez badaczy Seed Health wykazało związek przyczynowy w tym, jak dieta modyfikuje parametry metaboliczne poprzez modulację mikrobiomu w celu poprawy zdrowia metabolicznego.

Wczesne odkrycia podkreślają znaczącą rolę metabolitów drobnoustrojów w rozwoju i funkcjonowaniu mózgu, otwierając drzwi dla interwencji ukierunkowanych na mikrobiom w celu poprawy zdrowia neurokognitywnego. W ramach programu menopauzy opracowywane są rozwiązania łagodzące objawy menopauzy i przyspieszenie starzenia się.

„CODA znacząco rozszerza możliwości naszej platformy w zakresie pełnego wykorzystania możliwości mikrobiomu. Dzięki głębszemu i bardziej szczegółowemu zrozumieniu roli mikrobiomu dla zdrowia ludzkiego jesteśmy lepiej przygotowani do przełożenia tych przełomowych wyników badań na interwencje, które mają znaczący wpływ na zdrowie ludzi na całym świecie” – mówi Ara Katz, współzałożycielka i dyrektor generalna firmy Zdrowie nasion.

Tymczasem naukowcy z Zuckerberg College of Health Sciences na Uniwersytecie Massachusetts Lowell badają wpływ mikroorganizmów jelitowych na początek choroby, co ich zdaniem ułatwi wczesne wykrywanie i ulepszone leczenie, szczególnie w przypadku zaburzeń poznawczych, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona.

Inga de Jong

Aby skontaktować się z naszym zespołem redakcyjnym, napisz do nas na adres redakcji@cnsmedia.com