Syddansk Universitet

Matematik skal afsløre, hvad der foregår i overvægtiges tarmsystem

Del

Fedme er blevet en global epidemi, og der findes endnu ikke nogen effektiv kur. Noget tyder på, at tarmsystemets bakterie-sammensætning spiller en rolle. Den rolle vil et nyt forskningsprojekt nu forsøge at afdække, og det kræver matematisk indsigt på højt niveau.

Der lever mere end 1.000 forskellige arter af mikroorganismer, primært bakterier, i menneskets tarmsystem. Langt de fleste er gavnlige, men i de senere år har forskere opdaget, at der sker ændringer i sammensætningen af tarmsystemets mikrober, det såkaldte mikrobiom, hos overvægtige.

Følgelig har der også været videnskabelig og lægelig interesse for at forsøge at ændre på overvægtiges mikrobiom, bl.a. ved såkaldte fæces-transplantationer, hvor overvægtige patienter modtager tarmbakterier fra en normalvægtig donor.

- For ca. 10 år siden blev det tydeligt, at det virker. Men hvordan? Hvad foregår der helt præcist? Det ved vi ikke. Hvis vi skal finde frem til de bedste behandlinger, bliver vi nødt til at vide i detaljer, hvad der foregår i tarmsystemets mikrobiom, og hvordan det reagerer på behandlingen, siger Daniel Merkle.

Han er professor på Institut for Matematik og Datalogi, SDU, og koordinator på det nye forskningsprojekt; MATOMIC, der vil udarbejde matematiske modeller af tarmbakteriers betydning for vores sundhed.

At undersøge et helt mikrobiom er en fysisk umulig opgave – forstået på den måde, at ingen laboratorie-teknikker simultant kan afsløre alle de interaktioner, der foregår mellem fx enzymer, proteiner og molekyler i alle de bakterier, der findes i et menneskes mikrobiom. Som før nævnt lever her mere end 1.000 forskellige arter, og i samlet antal når de op over 100.000.000.000.000 individer i et menneskes tarmsystem.

Vil kortlægge alle kemiske reaktioner

Hvor laboratorieteknikker kommer til kort, kan matematikken og datalogien bidrage, og det er netop redskaber fra disse to videnskaber, som MATOMIC vil tage i brug.

- Vi er interesseret i at kortlægge alle de mulige kemiske reaktioner, interaktioner og netværk, der kan opstå blandt disse aktører. Nogle reaktioner støtter andre, nogle reaktioner hæmmer andre igen, og det mulige antal interaktioner er meget stort, siger Rolf Fagerberg, der er professor på Institut for Matematik og Datalogi og del af MATOMIC- projektet.

Hvad sker der på atomart niveau?

- Vi vil skabe matematiske modeller og simuleringer af, hvad der foregår i tarmsystemet – helt ned på atomart niveau, siger Jakob Lykke Andersen, der også er tilknyttet projektet og er lektor på Institut for Matematik og Datalogi.

Han tilføjer, at holdet er i gang med at udvikle nye algoritmer, ja i det hele taget en helt ny værktøjskasse, der skal give forskerne et virtuelt tarmsystem, hvor kemiske reaktioner og netværk kan testes. MATOMICs kemikere og biokemikere vil bidrage til udviklingen og verificeringen af disse virtuelle modeller.

Projektet skal efter planen slutte af med museforsøg – og hvis de er succesfulde, kan de bane vejen for kliniske forsøg på mennesker.

Om projektet

MATOMIC (Mathematical Modelling for Microbial Community Induced Metabolic Diseases) er støttet af Novo Nordisk Fonden med 46 mio. kr. og har 15 forskere tilknyttet i seks år. 

https://www.sdu.dk/da/forskning/matomic

.

Billeder

Information om Syddansk Universitet

Syddansk Universitet
Syddansk Universitet
Campusvej 55
5230 Odense M

https://www.sdu.dk/

Følg pressemeddelelser fra Syddansk Universitet

Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.

Flere pressemeddelelser fra Syddansk Universitet

I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.

Besøg vores nyhedsrum