A bélmikrobióm-eredetű molekuláris komplexumból származó expozíciók hatásának megfejtése az emberi egészségre és betegségekre (ExpoBiome)

Az emberi bélmikrobióma egy összetett ökoszisztéma, amely alapvető funkciókat tölt be az emberi fiziológiában. A mikrobiom változásai számos krónikus betegséghez kapcsolódnak, amelyeket gyulladás jellemez, beleértve a neurodegeneratív és autoimmun betegségeket. A mikrobiomból származó, nukleinsavakat, (poli)peptideket és metabolitokat tartalmazó effektormolekulák nagy mennyiségben vannak jelen a bélben, de eddig elkerülték a szisztematikus vizsgálatokat. Ez az ismeretek hiánya korlátozza a mikrobiom funkcionális hatásának mechanikus megértését olyan krónikus betegségekre, mint a Parkinson-kór (PD) és a rheumatoid arthritis (RA). Itt először integrálják a fejlett, nagy felbontású módszerek kombinációját, hogy átfogóan azonosítsák e molekuláris komplexum összetevőit és azok hatását az emberi immunrendszerre. Először egy kvantitatív, integrált multi-omikus elemzést végeznek egészséges egyénektől és újonnan diagnosztizált PD-ben vagy RA-ban szenvedő betegektől gyűjtött mikrobiommintákon.

Kontextualizált előzetes ismeretek (ExpoBiome Map) és gépi tanulási módszerek segítségével azonosítjuk az állapot-specifikus immunfenotípusokhoz kapcsolódó mikrobiális molekulákat. Másodszor, a biomarker aláírását egy modellklinikai beavatkozás (terápiás koplalás) során validálják és nyomon követik a kezelés kimenetelének előrejelzése érdekében. Harmadszor, a mikrobákat és molekulákat személyre szabott HuMiX gut-on-chip modellekben szűrik, hogy azonosítsák az új gyulladásgátló vegyületeket. Azáltal, hogy mechanikus betekintést nyújt az ember-mikrobióm kölcsönhatások molekuláris alapjaiba, a projekt alapvető új ismereteket fog generálni a bélmikrobióma és az immunrendszer közötti ok-okozati összefüggésekről az egészség és a betegségek terén. Azáltal, hogy megkönnyíti a jelenleg ismeretlen mikrobiom-eredetű molekulák felderítését, új géneket, fehérjéket, metabolitokat és gazdaútvonalakat azonosít majd a jövőbeli diagnosztikai és terápiás alkalmazások fejlesztése érdekében.