Микробиота кишечника и клетчатка: машинное обучение различает болезни

Микробиота — это сообщество бактерий, живущих в кишечнике. При многих болезнях — от воспалительных заболеваний кишечника до болезни Паркинсона — её состав нарушается. Но у разных людей микробиота сильно различается, и у разных болезней нарушения похожи, поэтому использовать её для диагностики долго не получалось.

Авторы предположили, что помочь может не просто состав бактерий, а их реакция на пищевые волокна (клетчатку). Клетчатка — это компонент растительной пищи, который не переваривается человеком, но служит пищей для бактерий.

С помощью машинного обучения — метода, который ищет скрытые закономерности в больших данных, — учёные проанализировали образцы стула людей с болезнью Паркинсона, болезнью Крона, язвенным колитом, ВИЧ и здоровых участников. Учитывали, принимали ли они клетчатку.

Алгоритмы смогли различить эти группы с точностью до 95%. А отличить язвенный колит от болезни Крона удалось с точностью до 90%. Это значит, что анализ микробиоты с учётом реакции на клетчатку может стать основой для диагностики.

Однако это только начало: исследование показывает принципиальную возможность, но для внедрения в клинику нужны более крупные и разнообразные выборки. Также пока неясно, насколько метод будет работать у людей с другими болезнями или принимающих лекарства.