Era Probioticelor Personalizate: Cum Ne Pot Ajuta Modelele Computerizate să Alegem Cea Mai Bună Variantă

Modelarea computerizată începe să joace un rol crucial în alegerea probioticelor care se pot adapta cel mai bine la tractul digestiv al unei persoane, conform unor cercetări recente. Aceste descoperiri deschid calea spre crearea de combinații personalizate de probiotice, adaptate nevoilor individuale.

Publicate în revista PLOS Biology, rezultatele studiului arată cum modelarea metabolică poate direcționa intervențiile personalizate, mediate de microbiom, pentru crearea probioticelor designer.

Folosind datele din două studii clinice anterioare, cercetătorii au descoperit că modelul lor poate prezice cu o acuratețe de cel puțin 75% speciile probiotice care persistă în intestinul fiecărui individ.

Mai mult, modelul a reușit să anticipeze impactul diferitelor probiotice asupra producției de acizi grași cu lanț scurt, esențiali pentru sănătatea digestivă.

„Acest studiu face legătura între designul probioticelor și aplicarea lor în lumea reală, utilizând o înțelegere mecanică profundă pentru a identifica intervenția corectă pentru fiecare individ,” a explicat Nick Quinn-Bohmann, doctor și cercetător la Institutul pentru Biologie Sistemică din Seattle, SUA.

Colegul său de la institut, Sean Gibbons, doctor, a adăugat: „Această lucrare subliniază potențialul modelelor metabolice la scară comunitară a microbiomului ca instrumente pentru proiectarea și optimizarea intervențiilor personalizate cu probiotice și prebiotice.”

Mai mulți factori influențează capacitatea unei tulpini probiotice de a crește și supraviețui în tractul digestiv, inclusiv nișa metabolică adecvată, interacțiunile cu alte microbiote din gut și sistemul imunitar al persoanei.

Modelele metabolice la scară genomică s-au dovedit eficiente pentru estimarea creșterii și metabolismului microbian, iar recent această abordare a fost extinsă la comunități diverse de microbiotă pentru a produce modele la scară comunitară a microbiomului.

Echipa lui Quinn-Bohmann a examinat dacă aceste modele pot prezice retrospectiv cât de bine au colonizat speciile probiotice participanții în două studii clinice controlate cu placebo.

Primul studiu a vizat îmbunătățirea controlului glucozei și a testat un probiotic cu cinci tulpini combinat cu inulină în doză redusă, o fibră prebiotică ce susține creșterea probioticelor, la persoane cu diabet de tip 2.

Al doilea studiu a inclus o combinație de opt tulpini probiotice destinată tratării infecțiilor recurente cu Clostridioides difficile.

Modelele au corespuns în mare măsură cu măsurătorile privind gradul de adoptare a probioticelor, având o acuratețe între 75% și 80%. Modelele au capturat, de asemenea, schimbările în producția de acizi grași cu lanț scurt induse de tratament.

Modelul a fost testat ulterior pe 1786 de persoane care au trecut de la o dietă săracă în fibre la una bogată în fibre, ca parte a unei intervenții de alimentație sănătoasă și stil de viață.

Aceasta a relevat că modelul poate prezice și cum influențează creșterea fibrelor dietetice moleculele intestinale și markerii cardiometabolici ai sănătății.

„În ansamblu, aceste descoperiri demonstrează utilitatea modelelor la scară comunitară a microbiomului ca un cadru predictiv pentru evaluarea intervențiilor prebiotice, probiotice și dietetice la nivel individual și de populație,” au rezumat cercetătorii.

Ei au adăugat: „În cele din urmă, utilizarea acestor modele într-un cadru clinic ar putea permite terapeutici microbiomice de precizie, optimizând aportul de probiotice, prebiotice și dietă.”

Sursa: Inside Precision Medicine