Matematik skal afsløre, hvad der foregår i overvægtiges tarmsystem

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

.