Publicaron su método el 17 de marzo, 2020 en mSystems , una revista de acceso abierto revisada por pares de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.
La clasificación de enfermedades basada en el microbioma depende de modelos o marcadores específicos de la enfermedad. Sin embargo, los modelos actuales carecen de esa información para muchas enfermedades ".
Dr. SU Xiaoquan, del Centro Unicelular del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) de la Academia de Ciencias de China (CAS)
Además, SU dijo, múltiples enfermedades pueden compartir los mismos biomarcadores:los microorganismos que indican algo fuera de lo común, como una proteína mutada que se encuentra en las células cancerosas, dificultando que los investigadores clasifiquen correctamente cada uno.
Para combatir estos problemas para la detección y clasificación de enfermedades, SU y su equipo de software conjunto de Single-Cell Center, QIBEBT y el Centro para la Innovación del Microbioma (CMI), Universidad de California en San Diego (UCSD), desarrolló un nuevo enfoque de búsqueda basado en toda la comunidad microbiana que contiene un cuerpo humano, colectivamente llamado microbioma. Cada persona tiene un microbioma, incluso si no tienen una enfermedad.
Los modelos tradicionales comparan muestras de sujetos sanos con las de personas que se sabe que tienen enfermedades específicas. Con el nuevo método, mediante la búsqueda basada en el valor atípico específico, en lugar de biomarcadores conocidos que pueden codificar varias enfermedades, los investigadores pueden identificar el estado del microbioma asociado con la enfermedad en diferentes cohortes o plataformas de secuenciación.
En este nuevo enfoque, el equipo de investigación emplea un proceso de dos pasos para identificar la enfermedad. Primero, buscan en una base de datos de referencia de individuos sanos para detectar cualquier novedad atípica del microbioma específico, o cualquier anomalía conocida que diferencie el microbioma de un estado saludable. Luego, buscan ese valor atípico en una base de datos de ejemplos específicos de enfermedades.
"La precisión de nuestra estrategia, la sensibilidad y la velocidad superan a los enfoques basados en modelos, "SU dijo.
Los resultados de la búsqueda pueden proporcionar predicciones rápidas para ayudar a los médicos a diagnosticar y tratar enfermedades.
"Esta estrategia basada en búsquedas se muestra prometedora como un primer paso importante en el diagnóstico de microbiomas basado en macrodatos, "según Rob Knight, Director de CMI y UCSD. "A la luz del cambio general del enfoque de secuenciación del microbioma de hospedadores sanos a enfermos, los hallazgos aquí abogan por agregar más muestras de referencia de diferentes ubicaciones geográficas ".
XU Jian, Director del Centro Unicelular, QIBEBT, está de acuerdo. Próximo, el equipo conjunto chino-estadounidense está trabajando para alentar a sus colegas a unirse a un esfuerzo coordinado para continuar expandiendo la base de datos de microbiomas, para incluir todas las poblaciones y todos los ecosistemas del mundo.
"Con el motor de búsqueda de microbioma, realizar una búsqueda puede convertirse en un estándar y permitir nuevos estudios de microbioma, como lo es hoy realizar un BLAST contra su nueva secuencia de ADN ", dijo XU.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la Academia de Ciencias de China, los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias, la Fundación Alfred P. Sloan y el Consejo Nacional de Investigación Médica y de Salud.
El Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT), La Academia China de Ciencias (CAS) fue fundada en 2006. La sede principal del instituto se encuentra en Qingdao, Provincia de Shandong, Porcelana. El instituto está compuesto por un equipo de más de 500 miembros del personal, 207 estudiantes de posgrado, y 64 postdoctorados.
QIBEBT es una de las principales instituciones nacionales de investigación de China para energías renovables y materiales ecológicos. centrándose principalmente en la investigación y el desarrollo de los recursos, tecnologías productos y procesos de bioenergía y materiales.
QIBEBT se dedica a proporcionar soluciones sistemáticas y sostenibles a las necesidades de bioenergía de China mediante la integración de la ciencia, tecnología, e ingeniería en los campos de la biología industrial, tecnología química verde, e ingeniería de procesos.
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