Matematik skal afsløre, hvad der foregår i overvægtiges tarmsystem
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
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
Forskere og dansk industrigigant skal levere afgørende brik til grøn omstilling3.8.2022 10:43:26 CEST | Pressemeddelelse
SDU, Aalborg Universitet og Danfoss bag afgørende forskningsprojekt om effektiv konvertering af grøn energi. Projektet er del af Erhvervsfyrtårn Sydjylland, som har fokus på grøn energi og sektorkobling.
Patienter med kræftdiagnoser har god gavn af vacciner mod COVID-1928.7.2022 15:14:17 CEST | Pressemeddelelse
Det fjerde stik har stor effekt blandt kræftpatienter, viser nyt studie fra SDU og Odense Universitetshospital.
Stor donation fra A.P. Møller Fonden til storrobotter på Lindø5.7.2022 08:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Et verdensførende center for udvikling af automation og robotter til at bygge store konstruktioner som vindmøller, skibe og byggerier bliver nu en realitet efter, at A.P. Møller Fonden donerer 90 millioner kroner til nyt Center for Large Structure Production på Lindø. Det nye center etableres under Mærsk Mc- Kinney Møller Instituttet på SDU.
SDU skal have ny bestyrelsesformand1.7.2022 09:25:16 CEST | Pressemeddelelse
SDU har igangsat arbejdet med at finde en ny bestyrelsesformand pr 1. januar 2023 i stedet for Niels Thorborg, der fratræder ved udgangen af året.
Ny professor i psykiatri- og sundhedsret30.6.2022 11:35:54 CEST | Pressemeddelelse
Søren Fryd Birkeland er ny professor i psykiatri- og sundhedsret ved Psykiatrien i Region Syddanmark, Syddansk Universitetshospital. Søren Birkeland er tilknyttet Retspsykiatrisk Forskningsenhed Middelfart (RFM), Institut for Regional Sundhedsforskning og forskningsenheden OPEN, Klinisk Institut, begge SDU. Samtidig er han overlæge ved Open Patient data Explorative Network på Odense Universitetshospital.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum