Разработан инструмент для оценки здоровья микробиоты кишечника
05 сентября 2024, 12:42
Исследователи из клиники Мейо создали новый вычислительный инструмент, который позволяет оценить состояние микробиоты кишечника — сложной экосистемы из миллиардов бактерий, вирусов, грибков и других микроорганизмов, обитающих в пищеварительной системе человека. Разработка под названием Gut Microbiome Wellness Index 2 показала точность не менее 80% в выявлении развивающихся и уже перенесенных заболеваний, которые воздействуют на ЖКТ. Новый инструмент анализирует микробиом кишечника по профилям, полученным из более чем 8 000 образцов кала, собранных в рамках 54 исследований, проведенных в 26 странах. Это позволило создать разнообразную и всестороннюю базу данных, включающую людей разных демографических групп. С помощью биоинформатики и методов машинного обучения исследователи смогли выявить даже малейшие изменения в состоянии кишечника, указывающие на возможное развитие болезней или восстановление от заболеваний.Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу Основной задачей разработки было преодоление давних проблем, связанных с определением "здорового" микробиома и ранней идентификацией потенциальных проблем со здоровьем. "Наконец-то у нас появился стандартизированный индекс для количественной оценки здоровья микробиоты кишечника человека", — отметил старший автор исследования Джейюн Сонг, доктор биологии из Центра персонализированной медицины клиники Мейо. Индекс не ставит диагнозы конкретных заболеваний, а служит индикатором здоровья и позволяет выявить неблагоприятные изменения в кишечнике до появления серьезных симптомов. Это может помочь скорректировать питание или образ жизни, чтобы предотвратить развитие легких проблем в серьезные заболевания или подтолкнуть к дальнейшему диагностическому тестированию. "Мы стремимся дать людям возможность самостоятельно управлять своим здоровьем, понимая, находится ли их кишечник в здоровом состоянии или приближается к состоянию болезни", — добавил доктор Сонг. Процесс разработки включал идентификацию микробных видов, отбор наиболее значимых характеристик и оптимизацию модели машинного обучения. В результате был создан индекс, который определяет, насколько профиль микробиоты человека соответствует здоровому или болезненному состоянию. Индекс был протестирован на обучающем наборе из более чем 8 000 образцов и подтвержден на новой выборке из 1 140 образцов. Инструмент также успешно применялся в различных клинических сценариях, включая людей, прошедших пересадку микробиоты кишечника, изменения в потреблении пищевых волокон или воздействие антибиотиков. Это показало его способность обнаруживать изменения в здоровье кишечника в реальных условиях. Gut Microbiome Wellness Index 2 является усовершенствованной версией предыдущей разработки, включающей более широкий диапазон данных и улучшенные методы анализа.