Исследование: Объединив информацию о генах, кишечные бактерии улучшают раннее выявление заболеваний

Выявление тех, кто подвергается наибольшему риску развития распространенных хронических заболеваний, таких как болезни сердца, диабет, болезнь Альцгеймера и рак, является основным приоритетом профилактической медицины. Выявляя повышенный риск на ранней стадии, врачи могут осуществлять вмешательство в образ жизни, более тщательный мониторинг и таргетную терапию, чтобы потенциально задержать или даже предотвратить начало и прогрессирование заболевания.

Традиционные модели оценки риска, основанные исключительно на таких факторах, как возраст, семейный анамнез и стандартные клинические измерения, часто не могут охватить весь спектр наследственной и биологической восприимчивости человека.

Новое исследование демонстрирует возможности интеграции передового анализа микробиома в модели прогнозирования риска заболеваний, открывая путь к более персонализированным и эффективным профилактическим стратегиям.

Циюнь Чжу из Университета штата Аризона входит в международную исследовательскую группу, возглавляемую Ян Лю из Кембриджского университета, которая изучает, как микробиомика может уточнить показатели риска заболеваний.

Микробиомика изучает сложные взаимоотношения между хозяином и его микроорганизмами, включая бактерии, вирусы и грибки, чтобы выявить их влияние на здоровье, прогрессирование заболевания и общее самочувствие.

Циюнь Чжу

Чжу — научный сотрудник Центра биодизайна фундаментальной и прикладной микробиомики и доцент Школы естественных наук АГУ.

В исследовании приняли участие эксперты из учреждений по всему миру, в том числе из Кембриджского университета, Института сердца и диабета Бейкера, Финского института здравоохранения и социального обеспечения и Калифорнийского университета в Сан-Диего. Эта разнообразная команда объединила свой опыт в области геномики, микробиомики, эпидемиологии и вычислительной биологии, чтобы продвигать инновационные исследования.

Исследование опубликовано в последнем выпуске журнала Nature Aging.

Диагностические проблемы

Раннее выявление многих заболеваний по-прежнему имеет решающее значение для успешной терапии. Несмотря на значительные успехи в открытии болезней, ранняя диагностика многих распространенных заболеваний остается неточной наукой. Но исследование обширного состава кишечных микробных культур в организме дает новое представление о восприимчивости к болезням.

Микробиом кишечника служит огромным резервуаром микробной жизни. Эти сложные сообщества микроорганизмов могут действовать синергически, выполняя множество задач, начиная от пищеварительной деятельности и контроля веса и заканчивая изменениями в мозге, которые, как считается, влияют на поведение.

Объединив три взаимодополняющих компонента — клинические факторы риска, полигенную оценку риска (число, которое указывает на унаследованный риск развития конкретного заболевания у человека) и анализ микробиома кишечника — исследователи смогли разработать интегрированные прогностические модели, которые превосходят любой отдельный компонент в отдельности. прогнозирование риска заболевания в долгосрочном периоде наблюдения.

В новом исследовании собраны данные о состоянии здоровья более чем 5670 взрослых, проведенные в сотрудничестве Институтом сердца и диабета Бейкера, Кембриджским университетом и Финским институтом здравоохранения и социального обеспечения.

Традиционная оценка риска заболеваний обычно опирается на такие факторы, как возраст, пол, индекс массы тела, артериальное давление, уровень холестерина и уровень глюкозы в крови. Используя новые мощные потоки данных, сочетающие полигенные оценки риска с анализом микробного состава кишечника, улучшаются прогностические модели, улучшая способность врачей выявлять людей с повышенным риском и адаптировать стратегии профилактики к их уникальному биологическому профилю.

В этом исследовании исследователи исследовали индивидуальную и комбинированную прогностическую эффективность показателей полигенного риска, кишечного микробиома и традиционных факторов риска развития в будущем ишемической болезни сердца, диабета 2 типа, болезни Альцгеймера и рака простаты в среднем в течение примерно 18 лет наблюдения. с использованием опроса населения, известного как FINRISK.

Многосторонний анализ

Мультиомика подразумевает интеграцию и анализ данных из разных областей для более полного понимания биологических систем и процессов. Этот подход направлен на предоставление целостного представления о том, как генетический, транскриптомный, протеомный и метаболомный уровни взаимодействуют внутри организма, предлагая понимание сложных биологических вопросов и заболеваний, которые невозможно понять с помощью одних только исследований с помощью одной омики.

Мультиомные технологии открыли новые биомаркеры множества распространенных возрастных заболеваний. Если людей с повышенным риском развития этих распространенных хронических заболеваний можно будет выявить на ранней стадии с помощью прогностического моделирования, включающего мультиомные биомаркеры, профилактические меры можно будет затем применять к группам высокого риска до начала или прогрессирования заболевания.

Ранние профилактические стратегии, такие как изменение образа жизни, усиленный мониторинг, профилактические лекарства или методы лечения, направленные на конкретные биологические механизмы, потенциально могут задержать или даже избежать проявления симптомов заболевания и осложнений.

Поскольку мультиомные технологии продолжают развиваться, их интеграция в надежные прогностические модели обещает открыть эру точной профилактики, когда персонализированные профилактические планы могут быть адаптированы на основе уникального биомолекулярного профиля и ландшафта рисков каждого человека.

«Мультиомика в сочетании с машинным обучением производит революцию в том, как мы диагностируем болезни и прогнозируем риски заболеваний», — говорит Чжу. «Микробиомика — одна из важнейших «омик» среди них».

Новое исследование демонстрирует потенциал интеграции разнообразных мультиомных данных, включая микробный состав кишечника, для улучшения понимания развития и прогнозирования заболеваний. Остаются проблемы с должным учетом разнообразных данных для обеспечения наилучшего анализа рисков и улучшения вариантов лечения.

2024-03-28 17:27:51


1711647511
#Исследование #Объединив #информацию #генах #кишечные #бактерии #улучшают #раннее #выявление #заболеваний