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, iż różnorodne społeczności zamieszkujących je bakterii mogą chronić ludzkie jelita przed szkodliwymi patogenami, spożywając składniki odżywcze potrzebne tym chorobotwórczym mikroorganizmom. Naukowcy zauważają, iż 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 najważniejszy 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 [email protected]
Jeśli uważasz, iż ten artykuł jest wartościowy, możesz chcieć otrzymywać nasze biuletyny.
Zapisz się teraz, aby otrzymywać najświeższe informacje bezpośrednio na swoją skrzynkę odbiorczą.
