D'Entwécklung vu bestëmmten Aarte vu Kriibs - Magenkriibs a Gebärmutterkriibs, zum Beispill - hu gutt etabléiert mikrobiell Linken. Eis Technologien fir de mënschleche Mikrobiom ze studéieren si séier an de leschten zwee Joerzéngte fortgeschratt a ginn all Dag weider. Als Resultat vun, mir hunn elo vill nei Techniken fir Daten iwwer d'Kompositioun an d'Aktivitéite vum mënschleche Mikrobiom ze generéieren, a vill Kriibsfuerscher schaffe fir dës Informatioun ze benotzen fir nei mikrobiell Linken ze verstoen.
Wéi och ëmmer, well déi analytesch Methoden sou nei sinn, d'Software déi gebraucht gëtt fir dës Donnéeën an neit Wëssen ze maachen feelt de Moment. Mat dëser Finanzéierung, mir fëllen dee Software Lück mat der Entwécklung vun neien Open Source Software fir de mënschleche Mikrobiom mat Kriibs ze bezéien. Mir erwaarden datt dat eis schlussendlech erlaabt d'Kriibsentwécklung besser ze verstoen, Kriibs fréier z'entdecken a Kriibsbehandlung an Erhuelung ze verbesseren. "
Greg Caporaso, Direkter, Center fir Applied Microbiome Science
Den NCI-finanzéierte Projet erlaabt de Caporaso a säin Team QIIME 2 ze verbesseren, d'Bioinformatik Software Plattform déi se fir d'éischt am spéide 2016 verëffentlecht hunn, den Zougang zu Kriibs Mikrobiom Bioinformatik Methoden an Daten ze verbesseren. Dem Caporaso säin Team op NAU enthält Graduéierter a Bachelorstudenten a Vollzäit Software Ingenieuren.
Matthew Dillon an Evan Bolyen, zwee Fuerschungssoftware Ingenieuren am Caporaso Labo a Co-éischt Autoren um QIIME 2 Pabeier, wäert zentral an allen Design- an Entwécklungsaspekter vun dësem Projet bedeelegt sinn. D'Team plangt QIIME 2 an eng Mikrobiom Multi-omics Bioinformatik Plattform z'entwéckelen, ënnerstëtzt Analyse an Integratioun vu genomesche, metagenomesch, metabolomics an aner "omics" Daten, gedriwwen duerch d'Bedierfnesser vun der Kriibsfuerschungsgemeinschaft.
"Vill wichteg Kriibs Mikrobiom Projeten hunn Fortschrëtter gemaach andeems se verschidden Datatypen integréieren, awer nach bedeitend technesch Hürden bleiwen fir Mikrobiome Multi-Omics Bioinformatik zougänglech ze maachen vun alle Fuerscher deenen hir Projete vun dëse Methode profitéiere géifen, "Sot de Caporaso.
Mat engem Hannergrond am Software Engineering, Dem Caporaso säi fréiere Projet, QIIME 1, gouf virun 12 Joer an Zesummenaarbecht mat sengem Post-Doktorat Beroder Rob Knight gestart, elo den Direkter vum Center for Microbiome Innovation op der University of California, San Diego (UCSD). QIIME 1 gouf entwéckelt fir hir eege Studien a Mikrobiome z'erliichteren - sou wéi déi am Mënsch oder am Buedem fonnt - awer och fir dës Methoden fir all Mikrobiome Fuerscher zougänglech ze maachen.
De Caporaso koum 2011 an d'Fakultéit vun der NAU, wou hien seng Aarbecht um QIIME 1. Duerch seng Aarbecht mat der Partnerschaft fir Native American Cancer Prevention weidergefouert huet, an duerno wärend engem Sabbatical um NCI, De Caporaso realiséiert d'potenziell Wichtegkeet vum mënschleche Mikrobiom fir Kriibs. Seng Primärpabeieren op QIIME 1 an 2 goufen elo bal 25 zitéiert, 000 Mol an der primärer Fuerschungsliteratur, mécht hien zu engem vun den héich zitéierten Fuerscher vun der NAU, laut Google Scholar, a Caporaso stellt fest datt bal 20 Prozent vun dësen Zitater aus Studien iwwer Kriibs sinn. Dëst huet hien dozou ugefaang Efforten ze fokusséieren fir d'Kriibsfuerschungsgemeinschaft besser mat QIIME z'ënnerstëtzen, a schlussendlech zu dësem fënnefjärege Präis vum NCI.
"Dëst ass spannend fir Kriibsfuerscher well et eng nei Zort Studie an der Mikrobiomfuerschung erméiglecht, "sot hien." QIIME gouf typesch benotzt fir en taxonomescht Verständnis vum Mikrobiom ze generéieren-wat Mikroben an dësem Ëmfeld präsent sinn, a wéi Gemeinschaften vu Mikrobiome matenee vergläichen op Basis vun hirer taxonomescher Zesummesetzung. Nei Technologien ginn ugefrot fir eis ze hëllefen aner Faktoren ze berécksiichtegen, wéi a wéi enger biologescher Aktivitéit d'Mikroben engagéiert sinn, an de metabolesche Produkter vun dësen Aktivitéiten. Integréiert dës Donnéeën, zesumme mat Daten iwwer de Host wéi hire Genom, ass sécher eis zu neie mechanistesche Versteesdemech vun der Roll vum Mikrobiom am Kriibs ze féieren. "
QIIME 2 ënnerstëtzt d'Analyse vun neien Datentypen, wéi Metagenomik a Metabolomik, Froen ze beäntweren iwwer d'Aktivitéit vu Mikroben. Dëst enthält Informatioun iwwer déi funktionell Genen, déi a mikrobielle Genome kodéiert sinn an d'Metaboliten, déi an der Ëmwelt präsent sinn - kleng Moleküle wéi Koffein oder Ethanol a Produkter produzéiert vu Mikroben - a wéi se den Host beaflosse kënnen.
"Mam Mikrobiomprofiléierung, mir kréien eng Iddi vun der Biologie; mat Metabolitprofiléierung, mir kréien e Bild vun der Chimie. Dat hëlleft eis déi méi grouss ze verstoen, méi holistesch Vue vu wat geschitt an dësem onendlech komplexen Ëmfeld vum Darmmikrobiom wou Dir Trilliounen vun Zellen hutt, déi mateneen an hiren Ëmfeld interagéieren, all Erstellung a Konsum vu Metaboliten, déi hiren Verhalen an d'Verhalen vun eisen Zellen beaflossen. Mir wäerte fäeg sinn net nëmmen ze wëssen wien do ass a punkto Mikroorganismen, awer wat se maachen, wou se liewen a wéi se interagéieren. "
Wéi mat QIIME 1, QIIME 2 ass eng Open-Source Software Plattform, gratis a verfügbar fir jiddereen ze benotzen. QIIME 2 gouf entwéckelt fir automatiséiert Methoden fir Tracking a Reportage auszebauen fir d'Reproduzibilitéit vun der Fuerschung ze verbesseren, a mat dëser Finanzéierung wäert d'Team nei Tools erstellen fir laangfristeg Datearchivéierung ze hëllefen. Updates fir QIIME 2 gi véiermol vum Caporaso Team verëffentlecht, a si hu scho ugefaang un e puer vun den Ziler vun dëser Subventioun ze schaffen.
"Dëst ass en onheemlech spannende Projet fir d'Kriibs Mikrobiome Fuerschungsgemeinschaft, "sot d'Melissa Herbst-Kralovetz, Associé Professer op der University of Arizona Cancer Center an Direkter vum Women's Health Research Program um UA College of Medicine-Phoenix. "Mäi Labo ënnersicht d'Roll vun der Mikrobiota am gynäologesche Kriibs, sexuell iwwerdriwwenen Infektiounen a Fraegesondheet. Am Moment, mir benotze 3D in vitro mënschlech Modeller fir d'Roll vun der Mikrobiota besser an der Kriibsentwécklung a Progressioun ze verstoen, déi hänkt vun der Integratioun vun ënnerschiddlechen Datatypen aus klineschen Proben an eise labberbaséierten 3D Modeller of. Déi nei Funktionalitéit déi fir QIIME 2 entwéckelt gëtt hëlleft eis d'Genauegkeet vun dëse Modeller ze bewäerten, a schlussendlech iwwersetze mir d'Informatioun déi mir vun dësen 3D Modeller kréien zréck an d'Klinik fir Kriibs ze bekämpfen. "
"Wa mir fäeg sinn d'Hostbiologie ze verbannen, d'Mikrobiologie an d'Chemie, dat ass wa mir wierklech e puer vun de vermësst Verbindunge tëscht dem Mikrobiom a Kriibsentwécklung oder Kriibsbehandlung erausfanne kënnen, "Sot de Caporaso.