En ny slags søgemaskine kaldet Google Genomic har vist sig effektiv til at efterforske årsagerne til bakterieinfektioner, så en behandling hurtigst muligt kan iværksættes.
Google Genomics er udviklet af forskere på DTU, og en prøveversion blev for nylig testet på Hvidovre Hospital, hvor søgemaskinen i løbet af 18 timer fandt årsagen til urinvejsinfektioner på baggrund af sekventerede urinprøver. Normalt ville det arbejde tage en uge.
Udfordringen i dag er ikke længere at foretage lynhurtige sekventeringer af dna. Det kan klares på få timer til en stadig lavere pris, der nu er nede på omkring 40.000 kroner. Det vanskelige er i højere grad i at analysere de enorme datamængder. Det tager lang tid og kræver enorme computere at matche en dna-sekvens med andre sekvenser i en database. Alene at sende en søgestreng til en database vil tage en time, og svaret fra databasen kan i nogle tilfælde først komme flere dage senere.
Sekvenserne indeholder nemlig millioner af ‘bogstaver’, og at matche en hel sekvens mod en database af hele sekvenser kræver så meget regnekraft, at eksempelvis USA’s nationale center for bioteknologisk information ikke tillader flere end 50 forespørgsler ad gangen til deres servere.
Matcher kun uddrag af dna-sekvensen
Søgemaskinen fra DTU tilbyder en løsning på den udfordring. I stedet for at matche et helt genom til en database med hele genomer, sammenligner den udelukkende de såkaldte k-merer, som findes indekseret i en stadigt voksende database. K-merer er et uddrag af dna’ets bogstavkode. Ved at matche k-merer kan forskerne få et bud på et snævert felt af sekvenser som mulige matches.
»I vores søgeværktøj har vi lagt noget af databehandlingen ud til brugeren. Det betyder, at man kan nøjes med at sende en lille del af sine genomdata til en server, hvilket gøres meget hurtigt. Serveren kan så sende et bud tilbage med navnet på den organisme, som de sendte data ligner. Ønsker brugeren et mere detaljeret svar, kan serveren også sende hele det foreslåede genom. Dette fylder for bakterier kun 5 megabytes og kan derfor sendes relativt hurtigt,« siger Ole Lund, professor ved Center for Biologisk Sekvensanalyse ved DTU systembiologi, der har fået forskningsresultaterne offentliggjort i tidsskriftet PLOS One..
Udviklingen af den nye søgemaskine sker som led i det internationale projekt Global Microbial Identifier (GMI), der er ledet af DTU Fødevareinstituttet. Målet med GMI er at revolutionere mulighederne for at identificere sygdomsfremkaldende bakterier.
Søgemaskinen med navnet Tapir er nu online her.
Leave a Reply