4家数据科学公司:如何深度挖掘微生物组数据
【作者】网站采编
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【摘要】这是《肠道产业》第 569 篇文章 编者按: 微软公司的联合创始人比尔·盖茨坚定地认为,了解微生物组“在未来 20 年里,不亚于我们在健康领域所做的任何其他事情”。而麦肯锡全球研
这是《肠道产业》第 569 篇文章
编者按:
微软公司的联合创始人比尔·盖茨坚定地认为,了解微生物组“在未来 20 年里,不亚于我们在健康领域所做的任何其他事情”。而麦肯锡全球研究所于 2020 年 5 月发布的一份报告显示,如果对微生物组有更深入的了解,仅生命科学领域就可以创造数万亿美元的商业机会。
那么,该如何深度挖掘微生物组的信息呢?可以从哪些角度展开分析呢?今天,我们特别关注 4 家搭建了强大综合分析平台的微生物组初创公司,希望本文能够为相关的产业人士和各位读者带来一些启发与帮助。
01
VastBiome
如何利用肠道菌群进行药物开发
2018 年,美国初创公司 VastBiome 在加利福尼亚州成立,该公司旨在通过“释放人体肠道微生物组的力量”,来解决医学上最棘手的问题。
该公司开发了一个名为 VBx1 的数据分析平台,该平台基于机器学习技术,依靠计算机强大的算力,来进行肠道微生物组的分析,找出肠道微生物组中的新型生物标志物,以研发新型药物。
该公司的联合创始人兼首席执行官 Kareem Barghouti 在一次采访中说:“VastBiome 的核心竞争力,在于计算与医学的交叉。这些技术的进步,为科技推动医学进入新的探索领域,提供了机会,而像 VastBiome 这样的小公司,也有机会在众所周知的资本密集型领域取得成功。”
该公司利用全基因组鸟枪测序技术,从人体肠道微生物组中获取参与化学合成的微生物信息。再基于这些数据,利用 VBx1 平台预测新型免疫调节药物的可行靶点和生物标志物。最后,通过高通量表型筛选试验,对新型药物进行实验验证。
3 个月前,VastBiome 公司刚获得了 450 万美元的种子基金融资,该公司接下来将进一步扩充其研发团队,以及改进VBx1 平台。
(关于该公司的融资事件,我们曾做过相关报道:VastBiome 获得 450 万美元种子基金融资)
02
REM Analytics
如何准确测定微生物
在过去的 8 年里,瑞士初创公司 REM Analytics 开发了一项名为“基因成分高级检测(ATGC)”的独特技术,该技术建立于谱系追踪与统计建模的方法之上,可以对混合 DNA 样本的成分进行精细检测和分析,用于准确测定人体肠道微生物组中特定细菌种群的相对比例。
该公司的首席执行官 Paulo Refinetti 认为:“统计学家相信,只要得到正确的处理,每一个问题都是简单的。”他们开发了强大的数据统计技术,并将其用于许多领域。
除了微生物组中特定的菌株之外,该技术还能分析酵母、真菌、植物或其他有机体的 DNA。ATGC 技术是分子生物学与软件结合的创新产物,并不依赖于测序。
该技术可用于绘制益生菌摄入前后的微生物图谱,从而指导个性化益生菌制剂和治疗方案的开发;或用于证明食品的来源,检测商业欺诈和识别转基因生物;还可在食品加工和转化的每一个步骤中,检测食品中存在的病原体,保证食品的安全。
本节参考资料: 03
Anizome
聚焦动物微生物组
探究动物微生物组有助于人们从分子水平上理解动物的生理。因为动物经常被用作人类疾病的模型,所以对动物微生物组的分析,将有助于药物发现过程的临床前研究。
此外,畜牧业中滥用抗生素的问题已非常严重,多个国家推出“禁抗”的政策,因此,透彻分析动物的微生物组,将对养殖业中减少或避免抗生素的使用大有裨益。
总部位于美国德克萨斯州的初创公司 Anizome,于 2018 年成立,为挖掘动物微生物组的特性构建了一个平台。该平台融合了多学科的力量,综合了多种技术手段,包括:生物建模、DNA 测序、数据科学、分子分析、细菌培养以及微生物工程。
Anizome 公司使用各种生物模型来识别微生物对宿主健康的影响,快速测试假设、进行概念性验证,常用的生物模型有线虫、无菌啮齿动物。
该公司利用 16S rRNA 测序、下一代 WGS 技术等,对从动物口腔、皮肤和肠道中获得的样本进行快速、准确和完整的微生物组种群分类,并对整个微生物组中单个细菌的功能、关系和重要性,进行进一步分析。
该公司还拥有世界一流的生物信息学和生物分析能力,来全面描述微生物的种群、趋势和个体功能,以发现新的机制,产生线索,并评估干预措施的影响。
此外,公司还生产各种微生物的探测工具,用于快速鉴定微生物组中是否存在关键细菌、真菌或病毒物种,并研究微生物相关的活性机制,以开发准确的诊断工具。
文章来源:《食品科学》 网址: http://www.spkxzz.cn/zonghexinwen/2021/0323/807.html