Компьютер подберет индивидуальное лечение на основе микрофлоры больного

Тот факт, что любой человек развивается индивидуально в соответствии с тем, какие гены ему передались от родителей, не вызывает сомнений. Однако кроме генетического кода, какой определяет, как будет выглядеть индивид и к каким болезням владеть предрасположенность, у каждого человека кушать еще и метагенетический. Метагеном — это «сборник» ДНК микроорганизмов, которые локализованы в одной среде, в данном случае — в человеке. В этом «сборнике» нередко можно «прочитать», чем болеет или может захворать его носитель. Команда ученых из нескольких вузов разработала компьютерную программу с функционалом чтения метагенома и подбором на основе полученных данных индивидуальной терапии.

В работе участвовали специалисты из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО), Федерального научно-клинического центра (ФНКЦ) физико-химической медицины и Московского физико-технического института (МФТИ). Программа в качестве основного алгоритма использует инструмент MetaFast, какой предназначен для расшифровки и анализа метагеномов. С помощью него можно скоро и качественно исследовать даже такие организмы, о микрофлоре которых информация целиком отсутствует. Заведующий лабораторией сложных биологических систем МФТИ Дмитрий Алексеев пояснил: «Разработанный подход позволяет сделать разом две вещи: найти все возможные генетические последовательности, даже если о них не было известно до этого (программа собирает их из кусочков геномных прочтений), и одновр/еменно выделить метагеномные закономерности, которые отличают одних пациентов от других. Наш подход позволяет трудиться с абсолютно неизвестным материалом и получать результаты. Программа испытывалась на самых различных средах, в том числе на средах с большим количеством вирусов. Даже единичные ДНК программа находит и собирает».

Таким образом, изучая закономерности метагенома, можно подогнуть для больного лечение, которое подойдет собственно в его ситуации. Если прочертить сравнение микрофлор пациента и здорового человека с использованием MetaFast, можно будет найти конкретные микроорганизмы или их штаммы, отвечающие за заболевание, после чего на основе полученной информации создать оптимальную схему лечения. Возглавляющий команду разработчиков программы Владимир Ульянцев, сотрудник Международной лаборатории «Компьютерные технологии» Университета ИТМО, дополнил: «Оперируя результатами работы программы, биологи могут сделать выводы о том, в каком направлении подвигаться, поскольку алгоритм позволяет исследовать среды, о которых мы еще ничего не знаем».

Создатели считают, что их алгоритм поможет, прежде итого, в обнаружении новых биомаркеров, указывающих на присутствие какой-либо болезни, а также гораздо ускорит разработку новых лекарственных средств. Научный редактор журнала «Популярная механика» назвал сам факт создания MetaFast первым шагом к персонализированной медицине, добавив, что это может быть «новым скачком в здоровье и продолжительности жизни населения», сравнимым с тем, какой был спровоцирован распространением доказательной медицины и иммунизацией.