Вчені розробили програму для підбору індивідуальних методів лікування

Науковий редактор “Популярная механика” Роман Фішман припустив, що алгоритм MetaFast російських учених стане новим стрибком для розвитку медицини, як імунізація та доказова медицина свого часу збільшили тривалість життя та покращили стан здоров’я населення.

У чому полягають особливості алгоритму MetaFast?

Особливості методу, розробленого російськими вченими, полягає у високій продуктивності та виділенні компонентів організмів, які можна використовувати як ознаки для досліджень середовищ, що ще мало вивчені. Також він не потребує референсу, на відміну від деяких інших методів, які сьогодні використовуються для вирішення аналогічних завдань.

На сьогодні існують такі підходи та методи вивчення різних середовищ існування організмів:

• Reference-based – здійснюється вирівнювання на каталог відомих геномів.
• Assembly-based Metavelvet, Meta-IDBA, Ray, MetAmos, crAss – виконується збирання і потім вже аналіз.
• Composition-based – аналіз k-вимірного спектра, нейронні мережі, Марковські моделі тощо.
• K-mer binning – AbundanceBin, CompoctBin, MaxBin, MetaCluster.
• Проводилася ціла низка експериментів, серед яких перевірялися штучні метагеноми та клітини мікробіоти кишківника.
• Виконувалося порівняння за таксонометричним складом із відстанню та звіряння зі спільним збиранням.
• Крім цього, досліджувалися метагеноми мікробних угрупувань у підземній шахті.

Якими є результати проведених досліджень?

Результати досліджень дозволили отримати новий матеріал для доопрацювання експерименту в підземній шахті та продовжити аналіз стратегій з виділення компонентів метагеномів.

Науковці розраховують на те, що новий метод зможе швидше і точніше отримати відповіді на питання про метагеноми, ніж наявні розробки.

Новий протокол дослідження метагенома передбачає істотне зниження витрат за рахунок об’єднання декількох ПЛР перед їх подальшою обробкою. Крім цього, вартість проєкту знижується за рахунок більш високого класу мультиплексування.

Як розповів Дмитро Алексєєв, завідувач лабораторії складних біологічних систем МФТІ, інструмент MetaFast виконує одночасно два завдання: збирає всі можливі генетичні послідовності, виокремлюючи їх із геномних прочитань, і виділяє закономірності, що відрізняють одного пацієнта від іншого. Таким чином, навіть якщо це буде невивчений на сьогодні матеріал – науковці зможуть отримати інформацію та продемонструвати необхідні результати для вирішення завдання. Програма навіть у середовищі з великою кількістю вірусом зуміла знайти і зібрати поодинокі екземпляри ДНК.

На чому ґрунтуватимуться нові методи лікування?

Нові методи лікування ґрунтуватимуться на тому, що перед створенням і призначенням схеми лікування захворювання, визначатимуться конкретні мікроорганізми, відповідальні за виникнення і розвиток недуги.

Керівник дослідження також сказав: “Оперуючи результатами роботи програми, біологи можуть зробити висновки про те, в якому напрямку рухатися, оскільки алгоритм дає змогу досліджувати середовища, про які ми ще нічого не знаємо”.

Розробка засобів персоналізованої медицини справді отримала новий ключ? Час покаже, російські дослідники дуже натхненні отриманим результатом.