一種預(yù)測(cè)微生物組行為的新??工具

來(lái)自布萊根婦女醫(yī)院和馬薩諸塞大學(xué)的一組研究人員開(kāi)發(fā)了一套計(jì)算機(jī)算法，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)微生物組的行為 - 生命在人體內(nèi)部和內(nèi)部的大量微生物。在發(fā)表于Genome Biology的論文中，作者展示了他們的算法如何應(yīng)用于開(kāi)發(fā)治療嚴(yán)重腹瀉感染的新療法，包括艱難梭菌和炎癥性腸病。該團(tuán)隊(duì)還展示了如何識(shí)別對(duì)健康和穩(wěn)定的微生物群落最重要的細(xì)菌，這可以為益生菌和其他療法的發(fā)展提供信息。

研究人員設(shè)計(jì)的開(kāi)源軟件包稱為微生物動(dòng)力系統(tǒng)推理引擎(MDSINE)，它使用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)腸道中的微生物群落將如何隨著時(shí)間的推移而生長(zhǎng)和相互作用。該團(tuán)隊(duì)使用廣泛的計(jì)算模擬驗(yàn)證了MDSINE，并將該軟件應(yīng)用于感染實(shí)驗(yàn)以評(píng)估艱難梭菌的動(dòng)態(tài)。，一種細(xì)菌物種，是醫(yī)院感染最常見(jiàn)的原因，可導(dǎo)致患者嚴(yán)重疾病甚至死亡。該團(tuán)隊(duì)還分析了正在開(kāi)發(fā)用于治療炎性疾病的各種細(xì)菌菌株的“益生菌混合物”的效果，預(yù)測(cè)雞尾酒中每個(gè)成員在飲食改變時(shí)維持細(xì)菌群落穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)。

“每個(gè)人都有自己的細(xì)菌生態(tài)系統(tǒng)。有許多令人興奮的新證據(jù)表明，為患者提供細(xì)菌療法或細(xì)菌混合物，可有效治療或預(yù)防各種主要疾病，包括感染，關(guān)節(jié)炎，炎癥性腸病， MDSINE是我們?cè)谛碌腂WH精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃下開(kāi)發(fā)的第一個(gè)工具，我們將其作為開(kāi)源軟件發(fā)布，希望它有助于推進(jìn)細(xì)菌療法領(lǐng)域，“資深作者Georg Gerber說(shuō)。醫(yī)學(xué)博士，博士，公共衛(wèi)生碩士，BWH計(jì)算病理學(xué)助理教授，BWH馬薩諸塞州宿主 - 微生物中心聯(lián)合主任。

“像MDSINE這樣的先進(jìn)計(jì)算方法對(duì)于理解如何設(shè)計(jì)和評(píng)估細(xì)菌療法或”藥物缺陷“至關(guān)重要，并且可以根據(jù)每個(gè)人的微生物組不同來(lái)為個(gè)體患者量身定制。我們的研究結(jié)果讓我們深入了解了艱難梭菌感染的新細(xì)菌療法和炎癥性腸病，以及為許多其他疾病開(kāi)發(fā)這些療法的一般策略，“該研究的第一作者，達(dá)特茅斯馬薩諸塞大學(xué)助理教授Vanni Bucci博士說(shuō)。

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