Meet Apollo: Peneliti menciptakan koleksi mikroba digital terbesar di dunia

Para ilmuwan di University of Galway telah menciptakan Apollo, koleksi microbiome digital terbesar, dengan 247.092 model untuk merevolusi penelitian kesehatan.

Para peneliti di University of Galway telah mengembangkan Apollo, koleksi digital model mikroba terbesar di dunia, yang terdiri dari 247.092 representasi bakteri yang dihasilkan komputer dari microbiome manusia. Sumber daya yang inovatif ini bertujuan untuk memajukan pemahaman kita tentang bagaimana komunitas mikroba mempengaruhi kesehatan dan penyakit.

Berfokus pada mikrobioma bakteri – populasi bakteri yang beragam yang hidup di dalam dan pada tubuh manusia – Apollo menyediakan model terperinci dari proses metabolisme masing -masing mikroba.

Dengan memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari fungsi mikroba melalui simulasi komputasi daripada hanya mengandalkan percobaan laboratorium yang kompleks, database ini memiliki potensi untuk mempercepat penemuan medis dan meningkatkan penelitian penyakit.

Mencakup banyak benua, kelompok umur dan situs tubuh, Apollo adalah kumpulan model komputasi paling luas dari mikrobioma manusia yang dibuat hingga saat ini.

Proyek penelitian dibangun di atas keahlian selama dekade tim, dari agora sebelumnya (ratusan mikroba) dan agora2 (ribuan mikroba) generasi.

Mensimulasikan komunitas microbiome dunia nyata

Tim juga menciptakan 14.451 simulasi komputer dari komunitas mikrobioma individu, berdasarkan sampel kehidupan nyata, untuk mengungkapkan bagaimana metabolisme mikroba bervariasi berdasarkan situs tubuh, usia, dan kondisi kesehatan. Simulasi Apollo juga meramalkan metabolit tinja utama yang terkait dengan penyakit Crohn, penyakit Parkinson, dan kekurangan gizi – wawasan yang dapat membantu membentuk strategi diagnostik dan pengobatan di masa depan.

Pekerjaan ini dilakukan oleh tim ilmuwan di pusat kembar metabolik digital University of Galway, yang dipimpin oleh Profesor Ines Thiele, seorang penyelidik utama dengan APC Microbiome Ireland – Penelitian Irlandia untuk studi komunitas mikrobiologi, yang diselenggarakan oleh University College Cork.

Tim peneliti Profesor Thiele menggunakan pemodelan komputasi untuk memajukan kesehatan presisi.

Bagaimana Apollo akan menguntungkan masyarakat:

• Diagnostik yang ditingkatkan-Dengan mengidentifikasi penanda metabolisme mikroba, Apollo dapat membantu mengembangkan alat diagnostik non-invasif, memungkinkan diagnosis yang lebih awal dan lebih akurat.
• Perawatan yang dipersonalisasi – Simulasi dapat memprediksi bagaimana microbiome seseorang berinteraksi dengan diet, obat -obatan, dan kondisi kesehatan mereka. Ini dapat menyebabkan perawatan yang disesuaikan yang mengoptimalkan kesehatan usus dan meningkatkan respons terhadap terapi.
• Pengembangan Obat dan Probiotik-Dimungkinkan untuk merancang probiotik yang ditargetkan, prebiotik, dan terapi berbasis mikrobioma untuk mengobati penyakit spesifik secara lebih efektif.
• Wawasan Kesehatan Masyarakat – Dengan memasukkan beragam mikrobioma, Apollo memberikan perspektif global, membantu membahas bagaimana gaya hidup modern berdampak pada kesehatan mikrobioma. Pengetahuan ini harus memandu kebijakan kesehatan masyarakat, seperti sekitar penggunaan antibiotik, diet, dan pencegahan penyakit.

Perspektif ahli tentang signifikansi Apollo

Dr Cyrille Thinnes, ilmuwan proyek, mengatakan: “Apollo menandai tonggak utama dalam pemodelan mikrobioma yang dipersonalisasi pada skala global. Microbiome kami memainkan peran penting dalam pencernaan, fungsi kekebalan tubuh, dan kesehatan secara keseluruhan. Mempelajari mikroba ini sangat penting untuk memahami bagaimana mereka mempengaruhi berbagai kondisi, dari kesehatan usus hingga penyakit neurologis, dan untuk pengembangan yang baru.

“Apollo menangkap keanekaragaman mikroba yang belum pernah terjadi sebelumnya di seluruh benua, demografi, dan situs tubuh, mengisi kesenjangan kritis dalam penelitian kesehatan global. Ini membahas kekhawatiran mendesak tentang dampak gaya hidup kebarat-baratan, yang ditandai oleh kebiasaan tidak berantakan, diet yang diproses, dan antibiotik yang terlalu banyak digunakan, pada keanekaragaman mikroba dan fungsi-fungsi yang tidak digunakan. Sumber daya untuk memajukan penelitian mikrobiome dan aplikasinya. ”

Profesor Ines Thiele, Lead Study pada proyek, mengatakan: “Mikrobioma manusia adalah pemain vital dalam kesehatan dan penyakit, berinteraksi secara dinamis dengan inangnya. Memahami interaksi yang kompleks ini membutuhkan teknologi mutakhir. Penelitian kami mengintegrasikan model digital dari kedua mikroba dan manusia, memungkinkan kami untuk mengeksplorasi peran mikrobioma dalam kesehatan dalam detail yang belum ditentukan.

“Apollo mengambil inovasi ini lebih lanjut dengan memasukkan komunitas microbiome pada dimensi untuk sekarang memungkinkan personalisasi pada skala global.

“Selama dekade terakhir, kami telah beralih dari model manusia generik tunggal menjadi model terperinci yang memperhitungkan jenis kelamin, fisiologi, dan organ individu. Demikian pula, kami mulai dengan model beberapa mikroba dan sekarang telah diperluas untuk mencakup ratusan ribu. Model ini dapat menggabungkan informasi lebih lanjut tentang kebiasaan diet dan kondisi kesehatan, membantu menghasilkan hypothes yang dapat diinginkan dan direkomendasikan untuk meningkatkan kesehatan. Kesehatan, membuat kami lebih dekat untuk menyesuaikan solusi kesehatan untuk individu di seluruh dunia. ”

Referensi: “Sumber Daya Rekonstruksi Metabolik Skala Genome dari 247.092 Beragam Mikroba Manusia yang mencakup banyak benua, kelompok umur, dan situs tubuh” oleh Almut Heinken, Timothy Otto Hulshof, Bram Nap, Nape Mageelli, Basilan Arianna, Amy O'Brolchain, Neil Francis, Neil Francis, Neil Francis, Amy O'Brolchain, Neil Francis, Neil Francis, Amy O'Brolchain, Neil FRANEGER, AMY O'Brolchain, Neil, McDonagh, Ian Lalor, Maeve Bergin, Phoebe Evans, Rachel Daly, Ronan Farrell, Rose Mary Delaney, Saoirse Hill, Saoirse Roisin McAuliffe, Trevor Kilgannon, Ronan MT Fleming, Cyrille C. Thinnes and Ines Thiele, 12 February 2025, Sistem Sel.
Doi: 10.1016/j.cels.2025.101196