O echipă de cercetători de la Clinica americană Mayo a dezvoltat un instrument inovator care analizează microbiomul intestinal, un ecosistem complex de trilioane de bacterii, ciuperci, virusuri şi alte microorganisme din sistemul digestiv, pentru a oferi informaţii despre starea generală de sănătate.
Într-un nou studiu publicat recent în revista Nature Communications, instrumentul a demonstrat o acurateţe de cel puţin 80 % în diferenţierea persoanelor sănătoase de cele cu orice boală.
Instrumentul a fost dezvoltat prin analizarea profilurilor microbiomului intestinal din scaun de la peste 8.000 de probe reprezentând diverse boli, regiuni geografice şi grupuri demografice.
Instrumentul, denumit Indicele 2 de sănătate a microbiomului intestinal (Gut Microbiome Wellness Index 2, foto credit Clinica Mayo)), poate detecta chiar şi modificări subtile ale sănătăţii intestinale, identificând dacă o persoană se îndreaptă spre o boală sau se recuperează după o boală.
Cercetătorii au utilizat metode bioinformatice şi de învăţare automată pentru a analiza profilurile microbiomului intestinal în probe de scaun colectate din 54 de studii publicate în 26 de ţări şi şase continente.
Această abordare a produs un set de date divers şi cuprinzător.
Această capacitate abordează provocări de lungă durată în cercetarea microbiomului uman, inclusiv definirea a ceea ce constituie un microbiom „sănătos” şi identificarea indicatorilor timpurii ai potenţialelor probleme de sănătate. De asemenea, umple o lacună semnificativă în instrumentele existente de măsurare a sănătăţii organismului.
Microbiomul intestinal joacă un rol crucial în digestie, metabolism şi funcţia imunitară, iar cercetătorii au descoperit că un dezechilibru în microbiomul intestinal poate fi legat de diverse boli cronice.
„În sfârşit, avem un indice standardizat pentru a măsura cantitativ cât de „sănătos” este microbiomul intestinal al unei persoane”, a declarat marţi, într-un comunicat al Clinicii Mayo, Jaeyun Sung, autorul principal şi specialist în biologie computaţională în cadrul Programului de microbiomică al Medicinei Individualizate.
„Instrumentul nostru nu este destinat să diagnosticheze boli specifice, ci mai degrabă să servească drept indicator proactiv de sănătate”, adaugă el.
Prin identificarea modificărilor adverse ale sănătăţii intestinului înainte de apariţia simptomelor grave, instrumentul ar putea, eventual, să informeze modificările dietetice sau ale stilului de viaţă pentru a preveni escaladarea problemelor uşoare în condiţii de sănătate mai grave sau pentru a solicita teste de diagnostic suplimentare.
„Fiind capabili să răspundem dacă intestinul unei persoane este sănătos sau tinde spre o stare bolnavă, ne propunem în cele din urmă să le oferim persoanelor posibilitatea de a lua măsuri proactive în gestionarea propriei lor sănătăţi”, a adăugat acesta.
Procesul de dezvoltare a instrumentului a implicat identificarea speciilor microbiene, selectarea cu atenţie a celor mai relevante caracteristici şi optimizarea modelului de învăţare automată.
Rezultatul final este un indice care analizează un eşantion de microbiom intestinal şi cuantifică cât de mult seamănă cu un individ sănătos (fără boli) sau nesănătos (bolnav).
Echipa de studiu a testat mai întâi indicele pe un set de formare de peste 8 000 de eşantioane de microbiom, iar apoi şi-a validat activitatea pe o nouă cohortă de 1 140 de eşantioane.
Echipa a testat, de asemenea, instrumentul său în diferite scenarii clinice, inclusiv persoane care au suferit transplant de microbiotă fecală, precum şi persoane care au modificat aportul de fibre alimentare sau care au fost expuse la antibiotice, pentru a demonstra capacitatea sa de a detecta modificări ale sănătăţii intestinale.
Indicele 2 de sănătate a microbiomului intestinal se bazează pe instrumentul original al echipei prin încorporarea unei game mai largi de date şi prin utilizarea unor metode computaţionale rafinate.
Echipa de la Clinica Mayo speră ca această nouă versiune să sporească precizia în evaluarea sănătăţii intestinale şi în monitorizarea schimbărilor din microbiomul intestinal.
Dr. Sung şi echipa sa intenţionează să dezvolte în continuare acest instrument prin extinderea setului de date pentru a include o gamă mai largă de probe de microbiom de la diverse populaţii şi prin adăugarea unor tehnici mai avansate de inteligenţă artificială (AI) pentru a spori precizia predictivă şi adaptabilitatea instrumentului.
