糖果派对

Skip to main content
DA / EN
Virtuelt tarmsystem

Matematik skal afsl酶re, hvad der foreg氓r i overv忙gtiges tarmsystem

Fedme er blevet en global epidemi, og der findes endnu ikke nogen effektiv kur. Noget tyder p氓, at tarmsystemets bakterie-sammens忙tning spiller en rolle. Den rolle vil et nyt forskningsprojekt nu fors酶ge at afd忙kke, og det kr忙ver matematisk indsigt p氓 h酶jt niveau.

Af Birgitte Svennevig, , 27-07-2022

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.


For ca. 10 氓r siden blev det tydeligt, at det virker at arbejde p氓 at 忙ndre overv忙gtiges mikrobiom. Men hvordan? Hvad foreg氓r der helt pr忙cist? Det bliver vi n酶dt til at vide i detaljer.

Daniel Merkle, professor

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


Kemi p氓 computeren

Traditionelt arbejder kemikere i et laboratorium, men n氓r det g忙lder de helt store og komplekse kemiske g氓der som fx: Hvordan opstod det f酶rste liv p氓 jorden? Hvordan virker celler i mennesker p氓 det kemiske niveau? S氓 kan computermodeller v忙re en stor hj忙lp.

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 1.000.000.000.000.000 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 st酶ttet af Novo Nordisk Fonden med 46 mio. kr. og har 15 forskere tilknyttet i seks 氓r.

Læs mere

Redaktionen afsluttet: 27.07.2022