PHLAME – הערכת חיזוי פנוטיפים בזמן אמת מנתוני ריצוף מטאגנומי
המיקרוביום האנושי במעי מכיל DNA שיכול לסייע בחיזוי תכונות של המאכסן, כמו מצב בריאותי או מחלות, אך לרוב הכלים בתחום נבדקים על מערכי נתונים שונים, מה שמקשה על השוואה הוגנת. PHLAME היא פלטפורמת בנצ’מרק חיה שמבצעת משימות חיזוי פנוטיפים סטנדרטיות על אותם מאגרי מטא-גנום של המעי, מחשבת ציונים אחידים ומציגה לוח תוצאות פומבי כך שחוקרים יוכלו להשוות בין שיטות באופן ישיר. הפלטפורמה כוללת משימות מציאותיות (סרטן המעי הגס, מחלות מעי דלקתיות, אופן לידה, מצב בריאות כללי, סכיזופרניה) ומקדמת אחריות ופיתוח כלים מעשיים. PHLAME זמינה באופן ציבורי להמשך בנצ’מרקינג בכתובת PHLAME
Goal
להציע מסגרת אחידה, מתעדכנת באופן שוטף, להערכת שיטות לחיזוי פנוטיפים של המאכסן מתוך נתוני מטא-גנום של המעי, כדי שחוקרים יוכלו לזהות גישות שמסוגלות להכליל טוב יותר בתרחישים מציאותיים.
Researchers
- נטע ברק
- היימאסרי בהאטאצ'אריה
- מורן יסעור
What we did
בנינו יישום אינטרנטי שמארח משימות חיזוי, מקבל הגשות, מחשב מדדים סטנדרטיים ומציג לוח תוצאות חי. אצרנו מערכי אימון ובדיקה מגוונים מקוהורטים ציבוריים (משימות כוללות CRC, IBD, אופן לידה — מערביים ולא מערביים, מצב בריאות כללי, סכיזופרניה) ועיצבנו משימות המשקפות אתגרים שכיחים בעולם האמיתי: גדלים שונים של מערכי נתונים, מחלקות לא מאוזנות, דגימות אורך, הטיות אצווה והבדלים בין קוהורטים. סיפקנו תהליכי עבודה בסיסיים ומימושים לדוגמה כך ששיטות חדשות יוכלו להיבדק מול צינורות עבודה סטנדרטיים.
Results
הערכות שיטתיות באמצעות PHLAME מראות שחיזוי פנוטיפים מבוסס מיקרוביום עדיין מאתגר. במקרים רבים, שיטות למידת מכונה קלאסיות (לדוגמה, Random Forest) משיגות ביצועים תחרותיים לעומת גישות מורכבות יותר, תוך שהן פשוטות יותר להרצה ולשחזור. PHLAME מדגישה מגבלות קיימות ויוצרת סביבה יציבה לפיתוח ובדיקה של שיטות משופרות וישימות יותר.
הערכת איכות עוברים טרום-השרשה – מעבדת בוקסבוים
אספנו והרכבנו סט נתונים (dataset) בהתבסס על מאגר של למעלה מ-70,000 עוברים (Nanshe Database), ועליו ביצענו לראשונה ניתוח סטטיסטי רחב היקף להערכת איכות העוברים טרום השרשתם ברחם.
Goal
לפחות אחד מתוך 25 תינוקות בישראל הוא תינוק מבחנה, אך עדיין לא קיימים אמצעים מדויקים להערכת איכות העובר טרם השרשת הביצית המופרית ברחם. לכן, מקובל להשתיל מספר עוברים על מנת להגדיל את סיכויי לקליטת היריון מוצלח - פתרון אשר מגדיל גם את הסיכוי להריון מרובה עוברים. מטרת הפרויקט הנוכחי היא לצפות מראש לאילו עוברים הסיכוי הטוב ביותר להוביל להריון מוצלח עוד בטרם השרשתם ברחם.
What we did
אספנו והרכבנו סט נתונים (dataset) בהתבסס על מאגר של למעלה מ-70,000 עוברים (Nanshe Database), ועליו ביצענו לראשונה ניתוח סטטיסטי רחב היקף להערכת איכות העוברים טרום השרשתם ברחם.
Results
השגנו סיווג טרום-השרשתי משופר של עוברים בשלבי התפתחות מוקדמים (שלב הבלסטולה).