Ученые КГМУ получили два патента на ИИ-методы оценки микробиоты кишечника!

В проекте участвовали студенты — члены СНК кафедры патофизиологии и СНК Микробиологии, вирусологии, иммунологии КГМУ.

Курск, 13 мая 2026 г. — Федеральная служба по интеллектуальной собственности выдала два патента коллективу исследователей Курского государственного медицинского университета. Патенты № 2861896 и № 2861894 закрепляют за вузом приоритет на способы определения состояния пристеночной микробиоты толстой и тонкой кишки у крыс Вистар с использованием алгоритмов машинного обучения. 

Разработка объединила опытных учёных и студентов — активных участников студенческого научного кружка кафедры патофизиологии, а также кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии КГМУ. Это сотрудничество позволило создать инновационный биотехнологический продукт и вовлечь будущих врачей в решение актуальных задач патофизиологии и фармакологии.

В чём суть разработки?

Новые методики позволяют автоматизировать и повысить объективность оценки изменений микробиоценоза кишечника при хроническом иммобилизационном стрессе (ХИС).

Исследователи применили хромато-масс-спектрометрию для анализа биоптатов слизистой, а затем — алгоритм машинного обучения XGBoost (экстремальный градиентный бустинг). 

Модель, обученная на данных по 17 микробным маркерам для толстой кишки и 10 маркерам для тонкой кишки, способна с высокой точностью (в ряде случаев — 100%) классифицировать три состояния:

• Интактное (норма)
• Хронический стресс — 14 дней
• Хронический стресс — 28 дней

Проверка модели показала отличные результаты:

• Площадь под ROC-кривой (AUC): 0,9167 (толстая кишка) и 0,9054 (тонкая кишка).
• Коэффициент каппа = 1 — полное согласие предсказаний с реальными данными.
• 5-кратная кросс-валидация подтвердила отсутствие переобучения и высокую стабильность.

Почему это важно?

Хронический стресс — серьёзная проблема современного здравоохранения, связанная с риском развития депрессии, тревожных расстройств и нарушений оси «кишечник–мозг».

Предлагаемый метод позволяет:

• Повысить точность экспериментальных исследований за счёт объективной оценки микробиоты.
• Сократить использование лабораторных животных (не требует отдельных контрольных групп), что соответствует этическим нормам (Директива 2010/63/EU).
• Снизить трудоёмкость за счёт автоматизации интерпретации результатов.

Статус и перспективы

Патенты опубликованы 13 мая 2026 года (бюл. № 14).

Разработка может стать основой для:

• Компьютерных программ и мобильных приложений для исследовательских лабораторий
• В перспективе — для клинической практики после адаптации модели на материале человека.

Авторский коллектив: Е.С. Ворсина, О.А. Медведева, А.О. Ворвуль, О.В. Парахина, И.И. Бобынцев, Д.А. Апальков, С.М. Юрин, Н.Н. Козлова.

Патентообладатель: ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России.

Поздравляем учёных и студентов с успешной регистрацией патентов и желаем новых научных побед!