Un geamăn digital al microbiomului sugarului pentru a prezice deficitele de neurodezvoltare

Cercetătorii de la Universitatea din Chicago au dezvoltat un instrument de inteligență artificială (IA) generativă, denumit Q-net, care modelează microbiomul intestinal al bebelușilor. Acest „geamăn digital” al microbiomului infantil este un model virtual care prezice dinamica schimbătoare a speciilor microbiene în intestinul bebelușilor pe măsură ce aceștia se dezvoltă. Folosind date din probele fecale ale bebelușilor prematuri din unitățile de terapie intensivă neonatală, modelul a prezis riscul deficitelor cognitive la bebeluși cu o acuratețe de 76%.
Modelul Q-net accelerează semnificativ timpul necesar pentru testarea interacțiunilor microbiene, evidențiind acele interacțiuni care pot fi relevante pentru anumite rezultate clinice. Prin modelarea interacțiunilor dintre bacterii, Q-net reduce complexitatea și durata experimentelor tradiționale de laborator, care ar putea dura peste o mie de ani pentru a testa toate interacțiunile între speciile unei colonii tipice.

De asemenea, modelul a indicat că intervențiile, cum ar fi restabilirea abundenței unei anumite specii bacteriene, ar putea reduce riscul de dezvoltare la aproximativ 45% dintre bebeluși. Cu toate acestea, intervențiile incorecte pot agrava riscul. Acest lucru subliniază importanța selectării și cronometrării adecvate a probioticelor.

Q-net oferă oportunități semnificative pentru identificarea țintelor de tratament potențiale, simplificând căutarea în vasta complexitate a microbiomului. Pe lângă aplicațiile sale în studiul microbiomului, Q-net are potențialul de a fi utilizat în alte domenii, cum ar fi evoluția virusurilor sau fenomenele sociale, datorită capacității sale de a modela și de a interpreta relații complexe între numeroase variabile.

sursa: Science Daily