科学家基于数字微生物创建计算机模拟

戈尔韦大学与APC Microbiome Ireland相关的研究人员创建了一个包含7，000多种数字微生物的资源 - 能够对药物治疗如何工作以及患者如何反应进行计算机模拟。

该资源是科学理解人类对医疗反应的里程碑，因为它为计算机模拟和预测个体之间的新陈代谢差异提供了机会，包括炎症性肠癌，帕金森氏症和结直肠癌等疾病。

该数据库名为AGORA2，建立在创建第一个称为AGORA1的数字微生物资源时开发的专业知识之上。AGORA2包含7，203种数字微生物，基于科学出版物的实验知识创建，特别关注药物代谢。

该资源由戈尔韦大学分子系统生理学小组的一组科学家建立，由APC Microbiome Ireland首席研究员Ines Thiele教授领导。

该团队的研究旨在通过使用计算建模来推进精准医学。

Thiele教授解释说：“AGORA2是个性化，预测性计算机模拟的里程碑，能够分析人 - 微生物组 - 药物相互作用，用于精准医学应用。

“人类正在容纳无数的微生物。就像我们一样，这些微生物吃食并与环境相互作用。考虑到我们都是独一无二的，我们每个人都拥有一个单独的微生物组，我们的新陈代谢也预计在个体之间会有所不同。

“与目前更通用的'一刀切'方法相比，数字微生物数据库提供的洞察力提供了一个医疗保健机会，可以利用新陈代谢的个体差异来提供个性化，改进的'精准医学'治疗。

“除了我们的食物，我们的个体微生物组也会代谢我们服用的药物。因此，由于不同微生物组的新陈代谢差异，同一药物可能会在不同的人群中表现出不同的效果。

使用数字微生物资源AGORA2，计算机模拟表明，药物代谢在个体之间差异很大，这是由他们自己的微生物组驱动的。

独特的是，基于AGORA2的计算机模拟能够识别与临床环境中的观察相关的单个药物的微生物和代谢过程。

这项研究今天发表在《自然生物技术》上。

戈尔韦大学的研究小组证明，AGORA2通过预测来自616名结直肠癌患者和对照组的肠道微生物组的药物转化潜力，实现个性化的，菌株解析的建模，这些药物在个体之间差异很大，并与年龄，性别，体重指数和疾病阶段相关。这意味着该团队可以创建特定于不同微生物的数字表示和预测。

Thiele教授补充说：“了解我们的个体微生物组及其药物代谢能力代表了精准医学的机会，可以为个体量身定制药物治疗，以最大限度地提高健康益处，同时最大限度地减少副作用。

“通过在计算机模拟中使用AGORA2，我们的团队已经表明，与迄今为止相比，由此产生的代谢预测具有卓越的性能。

APC Microbiome Ireland主任Paul Ross教授说：“这项研究完美地说明了计算方法的力量，可以增强我们对微生物在健康和疾病中的作用的理解 - 值得注意的是，这个数字平台将是一个绝佳的资源，可能导致开发新颖的个性化治疗方法，其中考虑到微生物组。

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