Logran recopilar la mayor colección digital de microbios existente para explorar el papel del microbioma a un nivel sin precedentes

La composición del microbioma humano varía según donde esté localizado en el organismo y está influenciado, además, por una multitud de factores, incluidos la genética, el sexo, la dieta, el estilo de vida, la geografía y la etnia, entre otros. Por tanto,  como el microbioma humano es muy diverso y varía entre las personas con cientos de cepas únicas en cada una de ellas, se requiere un importante volumen de recursos de reconstrucciones a escala del genoma microbiano.

De ahí parte el trabajo realizado por investigadores de la Universidad de Galway (Irlanda) hasta lograr reunir la colección de microbios digitales más grande del mundo (casi un cuarto de millón de modelos informáticos) para ayudar a revolucionar la comprensión del microbioma humano y su impacto en la salud.

Tal como se publica en la revista 'Cell Systems' dicho equipo creó, a partir de modelos computacionales, 'APOLLO', una colección de 247.092 modelos informáticos avanzados, cada uno de los cuales representa los procesos metabólicos únicos de un microbio distinto que se encuentra dentro de estas comunidades. El trabajo fue realizado, principalmente, por científicos del Centro Gemelo Metabólico Digital de la Universidad de Galway, dirigido por la profesora Ines Thiele, investigadora principal de APC Microbiome Ireland, centro de investigación de Irlanda para el estudio de la comunidad microbiológica, organizado por el University College Cork.

"Nuestra investigación integra modelos digitales tanto de microbios como de seres humanos, lo que nos permite explorar el papel del microbioma en la salud con un nivel de detalle sin precedentes", según la prof. Ines Thiele, responsable del estudio.

Experiencia de una década

En concreto, el proyecto  se basa en la experiencia de una década del equipo, procedente de generaciones anteriores de AGORA (cientos de microbios) y AGORA2 (miles de microbios). Se realizaron 14.451 simulaciones por ordenador de comunidades individuales de microbiomas, basadas en muestras de la vida real, para revelar cómo varía el metabolismo microbiano según la zona corporal, la edad y las condiciones de salud. Las simulaciones APOLLO también predijeron metabolitos fecales clave vinculados con la enfermedad de Crohn, la enfermedad de Parkinson y la desnutrición infantil, información que podría ayudar a dar forma a futuras estrategias de diagnóstico y tratamiento.

"La colección que hemos reunido proporciona un recurso vital para avanzar en la investigación del microbioma y sus aplicaciones. Captura una diversidad sin precedentes de microbios en todos los continentes, demografías y partes del cuerpo, llenando vacíos críticos en la investigación de la salud global. Aborda preocupaciones apremiantes sobre el impacto de los estilos de vida occidentalizados, caracterizados por hábitos sedentarios, dietas procesadas y uso excesivo de antibióticos, en la diversidad y funciones microbianas", según expuso el Dr. Cyrille Thinnes, científico del proyecto.

APOLLO lleva la innovación más allá al incorporar comunidades de microbiomas en una dimensión que ahora permite la personalización a escala global. Asimismo, se destaca la inclusión, en esta colección, de poblaciones no occidentalizadas poco estudiadas y partes del cuerpo más allá del intestino.

"Estos modelos pueden incorporar además información sobre hábitos alimentarios y condiciones de salud, lo que ayuda a generar hipótesis comprobables y recomendaciones de salud personalizadas", destacó la prof. Thiele.

En definitiva, según sus desarrolladores, APOLLO representa un gran paso en el cambio hacia una atención médica de precisión habilitada por gemelos digitales, que nos acerca a la personalización de soluciones de salud para personas de todo el mundo".