Der Forscher Greg Medlock hat gerade seinen Doktortitel von der UVA erhalten, aber er hat sich bereits ein äußerst konkurrenzfähiges Stipendium von Grand Challenges Explorations gesichert. eine Initiative der Bill &Melinda Gates Foundation. Die 100 Dollar, 000 an Seed-Finanzierung wird ihm helfen, herauszufinden, wie die Produktion von 10 verschiedenen Darmmikroben optimiert werden kann, damit sie individuell zur Bekämpfung von Krankheiten gemischt werden können. Entdeckungen allein bei UVA haben die Darmgesundheit mit Autismus in Verbindung gebracht. Krebs und Depressionen, und das ist nur die spitze des eisbergs.
Das erste Ziel besteht darin, jede der Darmmikroben unter vielen verschiedenen Bedingungen zu züchten und zu versuchen, die Verbindungen zu identifizieren, die sie produzieren und konsumieren. Das zweite Ziel besteht darin, diese Beziehungen [zwischen dem, was sie] konsumieren und produzieren, zu nutzen, um sie in derselben Kultur zusammenzuführen, damit sie Ressourcen effizient teilen. ... Wenn sich die Mikroben die Ressourcen teilen, Sie bekommen mehr für Ihr Geld."
Gregor Medlock, Forscher, Medizinische Fakultät der Universität von Virginia
Eine Dating-App für Gut Bugs
Um Darmwanzen in großen Mengen zu züchten, Medlock muss diese gemeinsame Nutzung von Ressourcen in großem Umfang erleichtern. Das Ziel ist es, genau die richtigen Paarungen zu finden, damit nichts verschwendet wird. Was ein Fehler macht, ein anderer verbraucht.
Um diesen idealen Zustand zu bestimmen, Medlock wird einen komplexen Computeralgorithmus entwickeln, der eine enorme Anzahl von Variablen enthält. Er wird fortgeschrittene mathematische Methoden anwenden, die im Mittelpunkt seiner Ausbildung bei Jason Papin standen, Doktortitel, in der Abteilung für Biomedizinische Technik der UVA. (Papin ermutigte Medlock, sich um die Finanzierung der Gates Foundation zu bewerben, auch.)
Indem Sie genau die richtigen Mischungen von Bakterien finden, Medlock wird in der Lage sein, sicherzustellen, dass alle Mikroben mit maximaler Geschwindigkeit und Effizienz wachsen. „Wenn wir über Algorithmen sprechen, um kompatible Organismen abzugleichen, Sie könnten an Algorithmen denken, die verwendet werden, um Personen für das Dating zuzuordnen, “ sagte der Forscher Sean Moore, MD, ein pädiatrischer Gastroenterologe am UVA-Kinderkrankenhaus, in dessen Labor Medlock jetzt arbeitet. "Wir verwenden diese Art von Mathematik oder Berechnungen, um herauszufinden, ob Mikroben kompatibel sind."
Eine neue Branche zur Verbesserung der Gesundheit
Sobald die Forscher die Käfer mengenmäßig züchten können, Wissenschaftler können sie verwenden, um maßgeschneiderte Mischungen zum Wohle der Patienten herzustellen. Ein Arzt, zum Beispiel, könnte ein bestimmtes Rezept verschreiben, um Ihre Darmgesundheit zu verbessern, um Krankheiten zu bekämpfen oder sogar die psychische Gesundheit zu verbessern. Die Massenproduktion von Probiotika könnte in den Entwicklungsländern besonders wertvoll sein, Durchfall und Unterernährung zu bekämpfen - ein zentrales Anliegen der Gates Foundation. Die Forscher sind von den Möglichkeiten begeistert.
Als solche, Medlock sieht in seiner Arbeit einen wichtigen Grundstein für die Zukunft. „Die allerersten auf Mikrobiom basierenden Produkte für den klinischen Einsatz kommen gerade erst durch die Pipeline, “ sagte er. „Aber da wir wissen, dass das Mikrobiom an so vielen verschiedenen Bedingungen beteiligt ist, wir sollten Strategien haben, um sie auf Abruf zu erstellen. Wenn wir einige der Barrieren senken, dann können Unternehmen Produkte schneller vermarkten, und das wird diese Behandlungen früher zu den Patienten bringen."
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