Op microbioom gebaseerde zoekmethode kan de efficiëntie bij ziektedetectie en -diagnose verbeteren

Op microbioom gebaseerde ziekteclassificatie hangt af van goed gevalideerde, ziektespecifieke modellen of markers. Echter, de huidige modellen missen die informatie voor veel ziekten."

Dr. SU Xiaoquan, van Single-Cell Center aan het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) van de Chinese Academy of Sciences (CAS)

In aanvulling, SU zei, meerdere ziekten kunnen dezelfde biomarkers delen - de micro-organismen die iets ongewoons aangeven, zoals een gemuteerd eiwit dat wordt aangetroffen in kankercellen, waardoor het moeilijker wordt voor onderzoekers om ze allemaal correct te classificeren.

Om deze problemen voor ziektedetectie en classificatie te bestrijden, SU en zijn gezamenlijke softwareteam van Single-Cell Center, QIBEBT en Center for Microbiome Innovation (CMI), Universiteit van Californië in San Diego (UCSD), een nieuwe zoekbenadering ontwikkeld op basis van de hele microbiële gemeenschap die een menselijk lichaam bevat, gezamenlijk het microbioom genoemd. Ieder mens heeft een microbioom, ook als ze geen ziekte hebben.

Traditionele modellen vergelijken monsters van gezonde proefpersonen met die van mensen waarvan bekend is dat ze specifieke ziekten hebben. Met de nieuwe methode door te zoeken op de specifieke uitbijter, in plaats van bekende biomarkers die voor verschillende ziekten kunnen coderen, de onderzoekers kunnen de microbioomstatus identificeren die verband houdt met de ziekte in verschillende cohorten of sequencingplatforms.

Bij deze nieuwe aanpak het onderzoeksteam gebruikt een proces in twee stappen om ziekte te identificeren. Eerst, ze doorzoeken een basisdatabase van gezonde individuen om elke specifieke nieuwigheid van het microbioom te detecteren - of elke bekende anomalie die het microbioom onderscheidt van een gezonde toestand. Die uitbijter zoeken ze vervolgens in een database met ziektespecifieke voorbeelden.

"De precisie van onze strategie, gevoeligheid en snelheid presteren beter dan op modellen gebaseerde benaderingen, ' zei S.

De resultaten van de zoekopdracht kunnen snelle voorspellingen opleveren om clinici te helpen bij het diagnosticeren en behandelen van ziekten.

"Deze op zoek gebaseerde strategie is veelbelovend als een belangrijke eerste stap in microbioom op big data gebaseerde diagnose, " volgens Rob Ridder, Directeur van CMI en UCSD. "In het licht van de algemene verschuiving van de focus op microbioom-sequencing van gezonde naar zieke gastheren, de bevindingen hier pleiten voor het toevoegen van meer baseline-samples uit verschillende geografische locaties."

XU Jian, directeur van eencellig centrum, QIBEBT, gaat akkoord. Volgende, het gezamenlijke Chinees-VS-team werkt eraan om hun collega's aan te moedigen zich aan te sluiten bij een gecoördineerde inspanning om de microbioomdatabase verder uit te breiden, om elke populatie en elk ecosysteem op de wereld op te nemen.

"Met de Microbiome-zoekmachine, het uitvoeren van een zoekopdracht kan standaard worden en nieuwe microbioomstudies mogelijk maken, zoals het uitvoeren van een BLAST tegen je nieuwe DNA-sequentie vandaag is, "zei XU.

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China, de Chinese Academie van Wetenschappen, de nationale gezondheidsinstituten, de Nationale Wetenschapsstichting, de Alfred P. Sloan Foundation en de National Health and Medical Research Council.

Het Qingdao Instituut voor Bio-energie en Bioprocestechnologie (QIBEBT), Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) werd opgericht in 2006. Het hoofdkantoor van het instituut is gevestigd in Qingdao, Provincie Shandong, China. Het instituut bestaat uit een team van meer dan 500 medewerkers, 207 afgestudeerde studenten, en 64 postdocs.

QIBEBT is een van China's belangrijkste nationale onderzoeksinstellingen voor hernieuwbare energie en groene materialen, vooral gericht op onderzoek en ontwikkeling van de middelen, technologieën, producten en processen voor biogebaseerde energie en materialen.

QIBEBT is toegewijd aan het bieden van systematische en duurzame oplossingen voor de bio-energiebehoeften van China door wetenschap te integreren, technologie, en engineering op het gebied van industriële biologie, groene chemische technologie, en procestechniek.

• Veelgebruikt mondwater verhoogt de lactaatproducerende bacteriën die de pH van het speeksel verlagen
• Spijsverteringssymptomen komen veel voor bij COVID-19-patiënten,