Микробиом человека в Google Cloud

Как заявляют представители компании Microba, это сотрудничество объединит ее научный потенциал с аналитическими возможностями Google Cloud. Имея доступ к технологиям Google Cloud и BigQuery, Microba получит инфраструктуру для хранения, обработки и обмена терабайтов геномных данных. Компания использует свое запатентованное биоинформатическое решение Metagenomics Analysis Platform. С помощью инструментов Google она создает референсную базу данных микробных геномов и поддерживает свои продукты, ориентированные на исследование человеческих микробиомов.

Microba, спинаут Квинслендского университета, позиционирует себя как первую в Австралии компанию, предлагающую клиентам профилирование кишечных микробиомов с использованием метагеномного секвенирования. «Существующие технологии изучения микробных сообществ основаны главным образом на культивировании или на использовании 16S рибосомного гена в качестве фингерпринта, маркера организмов в кишечнике», — сказал основатель Microba Джин Тайсон. Изначально Тайсон с коллегами применяли подходы, основанные на высокопроизводительном секвенировании (NGS), для изучения микробных сообществ кораллов и вечной мерзлоты, но затем начали оптимизировать их для изучения микробиома человека.

В феврале 2018 года Microba получила 7 млн австралийских долларов (около 5,6 млн долларов США по тогдашнему курсу) в рамках инвестиционной серии А. На эти средства компания усилила свою команду и подготовила к запуску продукт Microba Insight, который начала предлагать клиентам уже в июле. Продукт осуществляет тестирование микробиома по прямому запросу от клиента (directly to consumers). Клиенты получают набор для отбора проб, отправляет образец в Microba, которая извлекает и секвенирует ДНК и затем анализирует данные с помощью Google Cloud. Компания также собирает у клиентов данные о качестве и режиме сна, принимаемых лекарствах, рационе, состоянию здоровья и т.п.

«Мы исследуем микробиом с уровнем детализации, которого вы не получите от других подходов», — говорит Тайсон. Клиенту отправляют онлайн-отчет, который включает обзор его кишечной микрофлоры, сравнение со здоровой когортой, оценку способности микробиома производить важные метаболиты, такие как короткоцепочечные жирные кислоты с короткой цепью. Он может получить доступ к более подробному отчету, в котором микроорганизмы сгруппированы по виду и численности, выделены важные виды и проведено сопоставление рациона клиента со стандартными диетическими рекомендациями. Кроме того, клиенты имеют право на 15-минутную консультацию со специалистом по микробиому.

В настоящее сам анализ занимает около двух дней; ожидание может быть больше из-за необходимости набрать достаточное количество образцов для запуска секвенатора. «Мы могли бы, конечно, создать нашу собственную [аппаратную] систему, но дополнительные накладные расходы… снижаются благодаря использованию такого известного провайдера, как Google», — объясняет Тайсон.

Microba утверждает, что с момента запуска предоставила клиентам более 3000 отчетов. Большинство тестов были приобретены клиентами напрямую, но некоторые — по рекомендации врачей. Компания планирует выпустить версию Insight для клинического применения после дополнительной проверки надежности и сравнения результатов с существующими подходами на основе ПЦР, и другую версию — для исследовательских целей.

Также Microba создала исследовательский проект Future Insights Program, цель которого — выявление новых взаимосвязей между кишечным микробиомом, болезнями, здоровьем, диетой и образом жизни. В соответствии с условиями программы клиенты должны разрешить использовать свои анонимизированные данные в таких исследованиях; разрешение дают около 75%. Тайсон надеется, что скептическое отношение к выдаче рекомендаций, связанных со здоровьем, на основании исследований микробиома со временем пойдет на спад. Microba также планирует разработать продукты, ориентированные на другие микробные сообщества человека, в том числе кожные, оральные и вагинальные.

Информационные технологии все активнее применяются в молекулярной диагностике. Только что собрал 6 млн долларов в рамках раунда финансирования серии A Emedgene, стартап по разработки программного обеспечения для автоматической интерпретации генома. Исследования и разработки компания ведет в Израиле, но планирует расширять продажи в США.

Emedgene обучил искусственный интеллект интерпретировать генетические тесты, искать варианты, связанные с болезнями, чтобы помочь врачам диагностировать редкие заболевания, проводить скрининг населения и работать в области фармакогеномики. Среди клиентов компании — недавно запущенная израильская Национальная инициатива по геномной и персонализированной медицине, в рамках которой к 2023 году будет секвенировано не менее 100 000 геномов.