Algemeen doel
Het ontwikkelen en valideren van wiskundige modellen om de wisselwerking tussen microbioom, leefstijl, cultuur en omgeving en hun effecten op de mondgezondheid en metabole gezondheid tijdens de eerste 1000 dagen van het leven numeriek te simuleren.
Doelstellingen op microniveau
De dynamiek en soortconcurrentie binnen de microbioomgemeenschappen (darm en mond) modelleren met behulp van input van in-vivo (WP2) en in-vitro studies (WP4) op functioneel en taxonomisch niveau.
Doelstellingen op mesoniveau
Het modelleren van de interactie tussen gastheer en microbioom in beide richtingen: hoe beïnvloedt het microbioom de gezondheid van de gastheer en vice versa.
Doelstellingen op macroniveau
De verbanden modelleren tussen verschillende parameters op macroniveau (leefstijl, voedingsgewoonten, demografie, socioculturele factoren) en de modellen op microniveau.
Actieve periode
Jaar 3-8
UvA-SILS, UvA-IBED, AUMC, TNO Microbiology & Systems Biology, TNO Child Health.
BaseClear, NIBI, Onkolyze, Supabase, Bètapartners.
Update: maart 2025
Alle promovendi in Work Package 3 (WP3) zijn nu begonnen met hun onderzoek. De eerste groepsbijeenkomst van WP3 is succesvol verlopen en markeert het begin van de samenwerking binnen het werkpakket. De afgelopen maanden heeft WP3 toegezien op de afronding van twee masterscripties en twee bachelorscripties.
Onderzoeksresultaten:
Master theses, Zefan Zhu en Matthias Louws hebben samen een manuscript geschreven getiteld “FAIR and Square: Implementing User-Centric Interfaces for a Secure and Compliant Healthcare Database”, dat momenteel door de coauteurs wordt herzien.
De masterscriptie van Allan Duah heeft geleid tot een manuscript getiteld “A Privacy-First Federated Learning Architecture for Medical Data,” dat is ingediend bij Informatics in Medicine Unlocked en momenteel wordt beoordeeld. Shivam Kumar, een promovendus, werkt momenteel aan een mini review/position paper getiteld “The Emerging Role of Computational Models in Prediction of Human Host-Gut Microbiome-Molecular Interactions,” dat wordt gereviseerd door co-auteurs.
Sonny Speijer, student wiskunde aan de Hogeschool van Amsterdam (HvA), heeft bijgedragen aan WP3 door te werken aan stroming in de darm en de toepassing daarvan binnen ons MetaHealth programma, specifiek in Work Package 3: In silico modeling. Hij heeft een artikel over dit werk geschreven voor The Network Pages , een online informatieplatform gericht op netwerkwetenschap.
Ontwikkeling infrastructuur:
Binnen de infrastructuur van de Universiteit van Amsterdam (UvA) wordt momenteel een server opgezet die nodig is voor het verwerken van data uit metagenomics-analyses. Parallel hieraan worden geautomatiseerde vertalingen van veldidentifiers uit metadata uitgevoerd om de gegevensverwerking en -analyse te stroomlijnen.
De auteurs hebben tools ontwikkeld voor het creëren van een grote, georganiseerde bibliotheek (database) voor microbioomgegevens (kiemen die in en op ons lichaam leven) die gemakkelijk toegankelijk en bruikbaar zijn voor onderzoekers. Dit zal wetenschappers helpen om informatie te delen en nieuwe manieren te bedenken om gezondheidsproblemen aan te pakken, terwijl ook de privacywetgeving wordt nageleefd en de persoonlijke informatie van mensen wordt beschermd. Ze gebruiken een speciaal platform om de database op te bouwen en een handige set tools te maken die zelfs niet-deskundigen kunnen gebruiken om de gegevens te begrijpen en ermee te werken. Hieronder volgt een technische samenvatting van het werk,
Het artikel stelt de creatie voor van een real-time FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) database voor de behandeling en opslag van menselijke microbiome en gastheer-geassocieerde gegevens. Deze databaseontwikkelingspijplijn heeft als doel innovatie te vergemakkelijken en kosten in onderzoek te verlagen door gestandaardiseerde, transparante en direct beschikbare (meta)data te maken.
De auteurs bespreken potentiële conflicten die voortkomen uit privacywetgeving en mogelijke sequenties van het menselijk genoom in metagenome shotgun gegevens en stellen alternatieve paden voor om in dergelijke gevallen naleving te bereiken. Ze identificeren gevoelige microbioomgegevens, zoals DNA-sequenties of geolokaliseerde metadata, en overwegen de rol van GDPR-gegevensregelgeving. De database is geïmplementeerd met behulp van een open-source ontwikkelplatform, Supabase, waarmee onderzoekers gegevens over het menselijk microbioom kunnen openen, uploaden, downloaden en er op een FAIR-conforme manier mee kunnen interageren. Daarnaast wordt een groot taalmodel (LLM) ingezet om kennisverspreiding en niet-expert gebruik van de database mogelijk te maken.
Lees meer
