Yufeng Chen et al. MicrobeTCM: A comprehensive platform for the interactions of microbiota and traditional Chinese medicine. Pharmacological Research 201 (2024) 107080

Grazie ai progressi della bioinformatica, stanno emergendo continuamente farmaci e altri interventi che modulano i microbi per curare le malattie. Negli ultimi anni è stato creato un numero crescente di database relativi alla medicina tradizionale cinese (MTC) o ai microbi intestinali. Tuttavia, un database che combini i due sistemi non è stato ancora sviluppato.

Per accelerare la ricerca sulla MTC e affrontare la medicina tradizionale e la connessione del sistema microecologico, abbiamo sviluppato il database microecologico più completo della MTC (MicrobeTCM). Questa iniziativa prevede la standardizzazione dei seguenti vantaggi:

1. Un processo ripetibile ottenuto attraverso la standardizzazione di una strategia di recupero per identificare la letteratura. Ciò ha comportato l’identificazione di 419 articoli di esperimenti pubblicati da PubMed e sei altri database autorevoli;
2. L’integrazione dei dati di alta qualità ottenuta attraverso l’estrazione della letteratura a doppia entrata, mitigando le incertezze associate all’estrazione del linguaggio naturale;
3. L’attuazione di una strategia simile che aiuta nella previsione dei meccanismi d’azione.

Sfruttando la somiglianza dei farmaci, la somiglianza delle entità bersaglio e l’associazione nota farmaco-entità bersaglio, la nostra piattaforma consente la previsione degli effetti di nuove formule di erbe o agopunti utilizzando i dati esistenti.

MicrobeTCM fornisce ai ricercatori dati selezionati sulla relazione tra microbi e MTC e uno strumento di ricerca per interpretare il contenuto scientifico della ricerca in MTC attraverso l’azione sui microbi. Recentemente, il team di Jeffrey Gordon ha pubblicato un articolo su Cell, rivelando che i microbi intestinali possono rilasciare N-metilserotonina dalla fibra di agrumi. Questa conoscenza può aiutare a fornire raccomandazioni dietetiche più personalizzate riguardo alle formulazioni di fibre che potrebbero offrire benefici per la salute specifici. 

Tuttavia, MicrobeTCM fornisce informazioni su un intervento per una malattia da un articolo alla volta, piuttosto che da una panoramica completa. Molti dati sono sparsi in ogni pezzo di letteratura, ma questi dati non sono stati selezionati sistematicamente, il che comporta alcune difficoltà per i ricercatori nell’ottenere informazioni. 

Le informazioni estratte da molti di questi articoli sperimentali ci consentono di trascurare la specificità dei singoli dati sperimentali ed esplorare sistematicamente l’influenza globale delle formule della MTC e degli interventi del Sistema dei Meridiani sulle caratteristiche biologiche e farmacologiche codificate dai microbi intestinali. 

Stabilendo la piattaforma MicrobeTCM, possiamo estrarre informazioni preziose da molti dati non organizzati, fornire agli utenti dati organizzati, fornire informazioni biologiche e estrarre informazioni e aiutare le persone ad analizzare i dati, trovare regole e stabilire direzioni di ricerca.

MicrobeTCM stabilisce per la prima volta l’associazione tra microbi-erbe-struttura chimica-agopunti-malattia. 

I metodi terapeutici della MTC comprendono sia le formule che l’agopuntura. In passato, sono esistite molte piattaforme di MTC o correlate ai microbi, come SymMap, HERB, TCMSP, ma queste piattaforme non contengono il contenuto di microbi correlati agli agopunti. 

I microbi, conosciuti come il secondo genoma del corpo umano, svolgono un ruolo importante nella salute e nelle malattie umane. L’omeostasi dei microbi è un meccanismo farmacologico unico per il trattamento delle malattie, che è stato utilizzato per scoprire bersagli farmacologici, valutare gli effetti terapeutici dei farmaci e rivelare potenziali effetti collaterali. 

In quanto importante complemento della medicina moderna, la MTC presenta vantaggi nella regolazione della microecologia. Qui, abbiamo costruito un database MicrobeTCM per studiare sistematicamente i metodi terapeutici della MTC per il trattamento delle malattie regolando il microecosistema. 

MicrobeTCM utilizza come input dati sperimentali in vivo sottoposti a revisione paritaria, stabilisce collegamenti tra formule di piante e formule di agopunti e crea connessioni tra formule di risultati sperimentali noti e sconosciuti.

MicrobeTCM vanta numerosi vantaggi. 

In primo luogo, rispetto al tradizionale approccio farmacologico di rete “dal bersaglio alla malattia”, MicrobeTCM considera anche il ruolo dei microbi, evitando la tendenza a semplificare eccessivamente i complessi meccanismi dei farmaci. 

In secondo luogo, oltre alle erbe, abbiamo sistematicamente digitalizzato per la prima volta le valutazioni degli interventi della MTC come gli agopunti, offrendo un percorso replicabile per chiarire le basi scientifiche dei meridiani. L’associazione della MTC ai meridiani attraverso microbi e geni bersaglio consente un meccanismo farmacologico più chiaro per esplorare le questioni irrisolte dei meridiani. 

In terzo luogo, MicrobeTCM consente l’inserimento di nuove formule personalizzate efficaci e comunemente utilizzate (incluse formule a base di erbe e formule per agopunti). Attraverso i calcoli della piattaforma, fornisce indicazioni per esplorare il meccanismo d’azione della formula.

Tuttavia, questa piattaforma presenta ancora alcune limitazioni. Innanzitutto, poiché la medicina erboristica comprende una combinazione di componenti chimici, comprendere gli effetti di ingredienti erboristici complessi rimane una priorità assoluta. Pertanto, il prossimo passo cruciale sarà integrare l’analisi dei componenti chimici delle erbe cinesi in MicrobeTCM. 

In secondo luogo, i risultati di MicrobeTCM sono influenzati sia dalla quantità che dalla qualità dei dati. Attualmente, il numero di agopunti raggiunge solo un quinto del totale, rendendo difficile coprire tutti i dati dei meridiani. Intendiamo affrontare e integrare queste lacune nei contenuti nel nostro lavoro futuro.

MicrobeTCM incorpora la medicina erboristica cinese e gli agopunti come un’entità unificata, utilizzando microbi e geni bersaglio come intermediari, offrendo un metodo efficace per indagare i meccanismi terapeutici delle prescrizioni e dei meridiani della medicina cinese.

In totale, MicrobeTCM comprende 171 malattie, 725 microbi, 1468 formule di erbe, 1032 erbe, 15780 composizioni chimiche, 35 formule di agopunti e 77 agopunti.

Per ulteriori esplorazioni, visitare https://www.microbetcm.com