בעת קבלת החלטות לגבי תזונה ותזונה, ההתמקדות היא לרוב בהשפעות הפוטנציאליות על הלב או המוח; ובריאות המעיים יכולה לעתים קרובות להסתיים במחשבה שלאחר מכן למרות תעשייה שלמה שסובבת סביב פרוביוטיקה ועזרי עיכול. עם הקישור הישיר שלו לשני האיברים החשובים האלה, האם יש לתת עדיפות רבה יותר לבריאות המעיים?
דמיינו לעצמכם ציוויליזציה שלמה של טריליוני מיקרואורגניזמים החיים בהרמוניה בתוך מערכת העיכול שלכם. מיקרוביום זה ייחודי לכל פרט ומשתנה מאוד בהתבסס על גורמים גנטיים וסביבתיים רבים. המורכבות של בריאות המעיים יכולה לעיתים קרובות להקשות על אבחנה של מחלות, במיוחד כאשר משתנים חדשים מוצגים. למעשה, ניתן לייחס עד 90% מכל המחלות למעי ולבריאות המיקרוביום.
זו הסיבה שחוקרים מהמרכז הלאומי ליישומי מחשוב-על ואוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין משתמשים ב-Illinois Computes כדי לפתח שיטות למיפוי המיקרוביום כדי לסייע ביצירת תוכניות תזונה מותאמות אישית עבור אנשים. תוך שימוש בפלטפורמת Jupyter Notebook באמצעות תוכנית Illinois Computes Research Notebooks (ICRN), מדען המחקר של NCSA Genomics David Bianchi וצוות חוקרים תכננו ניתוחים מטבולומיים הנגישים וניתנים לשימוש חוזר עבור יעדי מחקר תזונתיים כגון תירס, חיטה והדרים.
לפרפראזה אנשי חזון בבריאות האדם מהיפוקרטיס למנהיגי התנועה האיורוודה, 'אם לא תקחו אוכל כתרופה, אולי בקרוב תקחו תרופה כמזון'. לבחירות התזונתיות שאנו עושים מדי יום יש השפעה עמוקה על היכולת שלנו לחיות אורח חיים בריא. במחקר זה, אנו מקווים להעצים אנשים לפתוח את המיקרוביום הייחודי שלהם כדי להשיג תוצאות בריאותיות טובות יותר ולבחור בתזונה שבאמת עובדת עבורם.
דיוויד ביאנקי, מדען מחקר גנומיקה של NCSA
חוקרים מקווים ליצור פלטפורמות תזונה מרשם אישיות שיוכלו לעזור לאנשי מקצוע רפואיים לעצב תוכניות דיאטה ולרשום פרה-פרוביוטיקה שונות המותאמות לחתימות המיקרוביום הספציפיות של כל אדם ולמטרות הבריאות הכוללות של כל אדם. בנוסף, פיתוח מסד נתונים לזיהוי מטבוליטים יגדיל את היעילות בשיטות האבחון ובתוצאות.
המחקר נעשה בשיתוף פעולה עם המעבדה של פרופסור אייזק קאן במכון קארל ר. ווזה לביולוגיה גנומית, כמו גם חוקרי ה-NCSA Weihao Ge, Misael Trigo וכריסטינה פליג', ותואר ראשון אנדרו רובינסון, שבונה לוח מחוונים אינטראקטיבי שבו חוקרים וקלינאים יכולים לדמיין תוצאות. רובינסון הוא חלק מתוכנית Students Pushing Innovation (SPIN) של המרכז ובחסות חלקית על ידי משרד החדשנות בתחום הבריאות של NCSA (HIPO), המספק שיטות, כלים ומערכות אקולוגיות עוצמתיות למחקר תרגום וחדשנות לתמיכה בקידום שירותי הבריאות.
Illinois Computes סיפקה את הכלים הנדרשים לחוקרים כדי לקדם את המחקר שלהם.
"Ilinois Computes הייתה מרכזית בעידוד שיתוף הפעולה הזה ומאפשרת לנו לפתח כלים ממוקדים באמצעות מחברות מחקר כדי לאפשר לחוקרים במעבדת Cann לנתח ולחשוף את הסיפורים החבויים בנתוני Omics המהותיים שהם אספו בפיתוח הפלטפורמה הזו", אמר ביאנקי. "שיתוף הפעולה הזה היווה הזדמנות מצוינת לעבוד עם הפרופסורים, הסטודנטים לתארים מתקדמים ותואר ראשון שעושים את הניסויים הללו במעבדה במטרה לפתח כלי ניתוח שעובדים עבורם, ושהם יוכלו להמשיך ולפתח את עצמם כדי לעמוד ביעדי הפרויקט העתידיים".
לאחרונה, Illinois Computes חיזקה את המחקר על שרשראות אספקה, סיפקה גישה למחשוב בינה מלאכותית, עזרה ביצירת הדמיות להופעות אמנותיות ועמדה בדרישות של חוקרי קמפוס לפלטפורמה הנגישה של Jupyter Bianchi והצוות שיישם בהצלחה בעבודתם.
