Newswise — ROCHESTER, Minnesota — Uma equipe de pesquisadores da Mayo Clinic desenvolveu uma ferramenta computacional inovadora que analisa o microbioma intestinal, um ecossistema complexo de trilhões de bactérias, fungos, vírus e outros microorganismos dentro do sistema digestivo, para fornecer informações sobre o bem-estar geral do indivíduo.
Em um novo estudo publicado na Nature Communications, a ferramenta demonstrou pelo menos 80% de precisão na diferenciação de indivíduos saudáveis daqueles com qualquer outra doença. A ferramenta foi desenvolvida a partir da análise de perfis de microbiomas intestinais de fezes de mais de 8.000 amostras representantes de diversas doenças, regiões geográficas e grupos demográficos.
A ferramenta, chamada de Índice de Bem-Estar do Microbioma Intestinal 2, pode detectar até mesmo mudanças sutis na saúde intestinal, identificando se uma pessoa está piorando ou se recuperando de uma doença. Pesquisadores utilizaram métodos de bioinformática e aprendizado de máquina para analisar perfis de microbiomas intestinais em amostras de fezes coletadas de 54 estudos publicados em 26 países e seis continentes. Esta abordagem produziu um conjunto de dados diversificado e abrangente.
Esta ferramenta enfrenta desafios de longa data na pesquisa do microbioma humano, incluindo a definição do que constitui um microbioma "saudável" e a identificação de indicadores precoces de possíveis problemas de saúde. Ela preenche igualmente uma lacuna significativa nos instrumentos de medição existentes em matéria de saúde e bem-estar.
O microbioma intestinal desempenha um papel crucial na digestão, metabolismo e função imunológica, e pesquisadores estão descobrindo que um desequilíbrio no microbioma intestinal pode estar ligado a várias doenças crônicas.
"Finalmente temos um índice padronizado para medir quantitativamente o quão 'saudável ' é o microbioma intestinal de uma pessoa", diz o PhD Jaeyun Sung, autor sênior e biólogo computacional do Programa de Microbiomas do Centro de Medicina Personalizada da Mayo Clinic.
"Nossa ferramenta não se destina a diagnosticar doenças específicas, mas a servir como um indicador proativo de saúde", acrescenta. "Ao identificar alterações adversas na saúde intestinal antes que os sintomas graves surjam, a ferramenta tem a capacidade de indicar modificações que podem ser feitas na dieta ou no estilo de vida da pessoa para evitar que problemas leves se transformem em condições de saúde mais severas, ou ainda, de solicitar mais testes diagnósticos. Ao ser capaz de responder se o intestino de uma pessoa está saudável ou com uma tendência a ficar doente, pretendemos, em última análise, capacitar os indivíduos a tomar medidas proativas na gestão de sua própria saúde."
O processo de desenvolvimento da ferramenta envolveu a identificação de espécies microbianas, a seleção cuidadosa das características mais relevantes e a otimização do modelo de aprendizado de máquina.
O resultado final é um índice que rastreia uma amostra do microbioma intestinal e quantifica o quanto ela se assemelha a um indivíduo saudável (livre de doenças) ou não saudável (doente).
Primeiramente, a equipe do estudo testou o índice em um conjunto de treinamento de mais de 8.000 amostras de microbiomas e, em seguida, validou seu trabalho em uma nova coorte de 1.140 amostras.
A equipe também testou sua ferramenta em vários cenários clínicos, incluindo pessoas que foram submetidas a transplante de microbioma fecal, bem como pessoas que fizeram alterações na ingestão de fibras alimentares ou que tiveram exposição a antibióticos, para demonstrar sua capacidade de detectar mudanças na saúde intestinal.
O Índice de Bem-Estar do Microbioma Intestinal 2 baseia-se na ferramenta original da equipe, incorporando um conjunto mais amplo de dados e utilizando métodos computacionais refinados. A equipe espera que esta nova versão aumente a precisão na avaliação da saúde intestinal e no monitoramento das mudanças no microbioma intestinal.
O Dr. Sung e sua equipe planejam desenvolver ainda mais o Índice de Saúde do Microbioma Intestinal 2, expandindo seu conjunto de dados para incluir uma gama mais ampla de amostras de microbiomas de diversas populações e adicionando técnicas de inteligência artificial mais avançadas para melhorar a precisão preditiva e a adaptabilidade da ferramenta.
Reveja o estudo para uma lista completa dos autores, divulgações e financiamento.
###
Sobre a Mayo Clinic
A Mayo Clinic é uma organização sem fins lucrativos comprometida com a inovação na prática clínica, educação e pesquisa, fornecendo compaixão, conhecimento e respostas para todos que precisam de cura. Visite a Rede de Notícias da Mayo Clinic para obter outras notícias da Mayo Clinic.
RSS