Ученые из Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики (Университета ИТМО), Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины и Московского физико-технического института разработали программу для анализа и сравнения между собой совокупностей ДНК микроорганизмов, обитающих в разных средах, сообщает пресс-служба Университета ИТМО. Новая разработка позволит сравнивать микрофлору здорового человека с микрофлорой больного и находить ранее неизвестные патогенные микроорганизмы, чтобы разрабатывать средства персонализированной медицины. Результаты исследования опубликованы в журнале Bioinformatics.
"В микрофлоре кишечника пациента могут быть выявлены микроорганизмы, ассоциируемые с каким-либо заболеванием, например, с диабетом или предрасположенностью к нему. А это уже предпосылки для применения персонализированной медицины и создания новых лекарств", - приводит пресс-служба слова главного разработчика алгоритма, сотрудника Международной лаборатории "Компьютерные технологии" Университета ИТМО Владимира Ульянцева.
Развернуть

Программа под названием MetaFast, разработанная учеными, позволяет проводить сравнительный анализ большого количества метагеномов и находить патогенные микроорганизмы без необходимости их выделения и культивирования. Метагеном - это совокупность генов всех микроорганизмов, проживающих в одной среде, например, в кишечнике человека. По метагеному можно определить заболевания и предрасположенность к ним. Поэтому изучение совокупности микроорганизмов, населяющих различные отделы человеческого организма, занимает особое место в метагеномных исследованиях.
Программа позволяет найти в любой среде все возможные гены, даже неизвестные прежде, и одновременно выделить в метагеноме закономерности, которые отличают одних пациентов от других, например, больных людей от здоровых. Пока нет баз данных, в которых приведены микроорганизмы, ассоциируемые с конкретными заболеваниями, поэтому MetaFast может помочь в поиске этих причинно-следственных связей.
С помощью MetaFast можно не только обнаруживать патогенные микроорганизмы. К примеру, сравнение метагеномов самобытных народов в замкнутых популяциях с жителями городов может помочь выделить бактериальные штаммы, полезные для людей, но утерянные в процессе урбанизации. По словам ученых, MetaFast показал высокую эффективность при исследовании редких и неизведанных метагеномов.
В мире уже накоплено гигантское количество экспериментальных данных по различным метагеномам. Поэтому особенно сейчас важна разработка программных средств для анализа данных по метагеномам.

Источник: tass.ru