Un equipo de investigadores del Hospital Brigham and Women's y la Universidad de Massachusetts ha desarrollado un conjunto de algoritmos informáticos que pueden predecir con precisión el comportamiento del microbioma, la gran colección de microbios que viven dentro y dentro del cuerpo humano. En un documentopublicado en biología del genoma , los autores muestran cómo se pueden aplicar sus algoritmos para desarrollar nuevos tratamientos para infecciones diarreicas graves, incluyendo Clostridium difficile y enfermedad inflamatoria intestinal. El equipo también muestra cómo identificar las bacterias más cruciales para una comunidad microbiana sana y estable, lo que podría informar el desarrollo de probióticos y otras terapias.
El paquete de software de código abierto que los investigadores han diseñado, conocido como Motor de inferencia de sistemas dinámicos microbianos MDSINE, utiliza tecnologías avanzadas de aprendizaje automático para predecir con precisión cómo las comunidades microbianas en el intestino crecerán e interactuarán con el tiempo.simulaciones computacionales, y también aplicó el software a experimentos de infección para evaluar la dinámica de C. difficile , una especie bacteriana que es la causa más común de infección en el hospital y puede causar enfermedades graves e incluso la muerte en los pacientes. El equipo también analizó los efectos de un "cóctel probiótico" de varias cepas bacterianas que se está desarrollando para tratarenfermedades inflamatorias, prediciendo las contribuciones de cada miembro del cóctel para mantener la estabilidad de la comunidad bacteriana cuando se modificó la dieta.
"Cada persona tiene su propio ecosistema bacteriano viviendo dentro de ellos. Hay muchas pruebas nuevas y emocionantes de que dar a los pacientes bacterioterapias, o cócteles de bacterias, puede ser eficaz para tratar o prevenir una variedad de enfermedades importantes, incluidas infecciones, artritis, intestino inflamatorioenfermedad y cáncer. MDSINE es la primera herramienta que hemos desarrollado bajo la nueva Iniciativa de Medicina de Precisión BWH, y la estamos lanzando como software de código abierto con la esperanza de que ayude a avanzar en el campo de la bacterioterapia ", dijo el autor principal GeorgGerber, MD, PhD, MPH, Profesor Asistente en Patología Computacional en BWH y codirector del Centro de Microbiomas Anfitriones de Massachusetts en BWH.
"Los métodos computacionales avanzados como MDSINE son esenciales para comprender cómo diseñar y evaluar bacterioterapias o 'bichos como medicamentos', y adaptarlos a pacientes individuales ya que el microbioma de cada persona es diferente. Nuestros resultados nos han dado información sobre nuevas bacterioterapias para C. difficile infección y enfermedad inflamatoria intestinal, y además sugieren estrategias generales para desarrollar estas terapias para muchas otras enfermedades ", dijo Vanni Bucci, PhD, primer autor del estudio y profesor asistente de la Universidad de Massachusetts en Dartmouth.
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Materiales proporcionados por Hospital Brigham y de mujeres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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