Fuerscher verbannen "genetesch Ënnerschrëften" vu Bakterien am mënschlechen Darm mat multiple Krankheeten

Mir si wierklech ni eleng, och net an eisem eegene Kierper. Mënsch spillt Host fir Billiounen Bakterien, Pilze, Viren, an aner Mikroorganismen, déi de mënschleche Mikrobiom ausmaachen. An de leschte Joeren, d'Mëschung vun dëse Residentbakterien, an d'Präsenz vu spezifesche Bakterienaarten, gouf mat Konditioune verbonnen, rangéiert vun Adipositas bis Multiple Sklerose.

Elo, ee Schrëtt méi wäit geet, Fuerscher vun der Harvard Medical School an dem Joslin Diabetes Center sinn iwwer mikrobiell Aarte gaangen. Analyséiert d'genetesch Zesummesetzung vu Bakterien am mënschlechen Darm, d'Team huet erfollegräich Gruppe vu Bakteriegenen verbonnen, oder "genetesch Ënnerschrëften, "fir verschidde Krankheeten.

D'Aarbecht bréngt d'Wëssenschaftler méi no fir Tester z'entwéckelen, déi d'Krankheetsrisiko viraussoen oder d'Präsenz vu Krankheeten identifizéieren op Basis vun enger Probe vun der genetescher Make -up vum Mikrobiom vun enger Persoun.

D'Resultater, verëffentlecht ginn 18. Mee am Natur Kommunikatioun , Verbindungssätz vu bakterielle Genen mat der Präsenz vun der Koronararterie Krankheet, Liewerzirrhose, entzündlech Darmkrankheet, Colon Kriibs, an Typ 2 Diabetis. D'Analyse weist datt dräi vun dëse Bedéngungen-Koronararterie Krankheet, entzündlech Darmkrankheet, a Liewerzirrhose-deele vill vun de selwechte bakterielle Genen. An anere Wierder, Leit, deenen hiren Darm dës bakteriell Genen huet, schéngen méi wahrscheinlech een oder méi vun dësen dräi Bedéngungen ze hunn.

D'Aarbecht representéiert e bedeitende Fortschrëtt am aktuelle Versteesdemech vun der Bezéiung tëscht Mikroben, déi am mënschlechen Darm wunnen a spezifesche Krankheeten, sot d'Équipe. Wa bestätegt duerch weider Fuerschung, d'Resultater kéinten den Design vun Tools informéieren, déi d'Risiko vun enger Persoun fir eng Rei vu Bedéngungen moossen, baséiert op Analyse vun engem eenzege fecale Probe, hunn se derbäigesat.

Dëst mécht eng Fënster op fir d'Entwécklung vun Tester mat Cross-Krankheet, genbaséiert Indikatoren fir d'Gesondheet vum Patient. Mir hunn genetesch Markéierer identifizéiert déi mir mengen schlussendlech zu Tester féiere kënnen, oder just een Test, fir Associatiounen mat enger Zuel vu medizinesche Bedéngungen z'identifizéieren. "

Braden Tierney, Studéiert Éischt Auteur a Graduéierter Student, Biologeschen a Biomedizinesche Wëssenschaftsprogramm, Harvard Medical School

D'Fuerscher virsiichteg datt hir Studie net entwéckelt gouf fir genau z'erklären wéi a firwat dës mikrobiell Genen mat verschiddene Krankheeten verbonne kënne sinn. Sou wäit, si soten, et bleift onkloer ob dës Bakterien un der Entwécklung vun der Krankheet bedeelegt sinn oder nëmmen Ëmstänn an dësem Prozess sinn.

D'Zil vun der Studie war ze bestëmmen ob Gruppe vu Genen zouverlässeg d'Präsenz vu verschiddene Krankheeten uginn. Dës nei identifizéiert mikrobiell genetesch Ënnerschrëften, awer, kéint weider studéiert ginn fir festzestellen, wéi eng Roll, wann iwwerhaapt, d'Organismen spillen an der Entwécklung vun der Krankheet.

"Eis Studie ënnersträicht de Wäert vun der Datenwëssenschaft fir komplex Interaktioun tëscht Mikroben a Mënschen ze läschen, "sot d'Studie Senior Autor Chirag Patel, Associé Professer fir Biomedizinesch Informatik am Blavatnik Institut um HMS.

D'Fuerscher hunn ugefaang mat Mikrobiomdaten aus 13 Gruppe vu Patienten op insgesamt méi wéi 2 ze sammelen, 500 Proben. Als nächst, si hunn d'Daten analyséiert fir d'Verbindungen tëscht siwe Krankheeten a Millioune vu mikrobiellen Aarten ze identifizéieren, mikrobiell metabolesch Weeër, a mikrobiell Genen. Andeems Dir eng Vielfalt vu Modeller Approche probéiert-am Ganzen 67 Millioune verschidde statistesch Modeller ze berechnen-konnte si beobachten wat Mikrobiome Feature konsequent als déi stäerkst Krankheet-assoziéiert Kandidaten opgetaucht sinn.

Vun all de verschiddene mikrobiellen Charakteristiken-Arten, Weeër, a Genen-mikrobiell Genen haten déi gréisste Prädiktiounskraaft. An anere Wierder, d'Fuerscher soten, Gruppe vu bakterielle Genen, oder genetesch Ënnerschrëften, anstatt nëmmen d'Präsenz vu bestëmmte Bakteriefamilljen, waren am nootste mat der Präsenz vun engem bestëmmten Zoustand verbonnen.

E puer vun den Haaptobservatiounen enthalen:

Cluster vu bakteriellen Genen, oder genetesch Ënnerschrëften, anstatt individuell bakteriell Genen, erschéngen implizéiert a verschiddenen Aarte vu mënschlecher Krankheet.

Koronararterie Krankheet, entzündlech Darmkrankheet, a Liewerzirrhose hunn ähnlech Darmmikrobiom genetesch Ënnerschrëften.

Typ 2 Diabetis, par contre, huet eng Mikrobiom Ënnerschrëft am Géigesaz zu all anere gepréiftem Phänotyp.

D'Analyse huet keng konsequent Verbindung tëscht der Präsenz vun der Bakteriesaart Solobacterium moorei a Colon Kriibs fonnt-eng Associatioun déi virdru a ville Studien bericht gouf. Wéi och ëmmer, d'Fuerscher hunn spezifesch Genen identifizéiert vun enger S. moorei Ënnersaach, déi mam Kolorektalkriibs assoziéiert ass. Dës Entdeckung weist datt Gen-Niveau Analyse Biomarker vun der Krankheet mat méi grousser Präzisioun a méi Spezifizitéit kënne vergläichen am Verglach mat aktuellen Approche.

De Patel sot dëst Resultat ënnersträicht d'Notioun datt et net nëmmen d'Präsenz vun enger bestëmmter Bakteriefamill ass, déi de Risiko beweise kann, awer éischter d'Stämme an d'Gen Ënnerschrëfte vun de Mikroben déi wichteg sinn. D'Kapazitéit fir Verbindungen mat sou enger Präzisioun z'identifizéieren ass kritesch fir Tester ze designen déi Risiko zouverlässeg moosse kënnen, hien dobäi. Also, an dësem spezifesche Beispill, en Test virgesi fir de Colon-Kriibs Risiko ze moossen duerch nëmmen d'Präsenz vum S. moorei am Darm z'entdecken ass vläicht net sou zouverlässeg wéi e méi raffinéierten Test dee bakteriell Genen moosst fir d'Präsenz vu spezifesche Stämme vu S. moorei z'entdecken déi verbonne sinn mat Colon Kriibs.

Zwee Bedéngungen-Ouerentzündung a gudde mëllen Tissue Tumoren genannt Adenomen-weisen schwaach Associatiounen mam Darmmikrobiom, suggeréiert datt Mikroorganismen, déi am mënschlechen Darm wunnen, net wahrscheinlech eng Roll bei der Entwécklung vun dëse Bedéngungen spillen, och si si wahrscheinlech net zouverléisseg Indikatoren datt dës Bedéngungen präsent sinn.

An enger viregter Studie, d'HMS Team benotzt massiv Quantitéiten un ëffentlech verfügbar DNA-Sequencing Daten aus mënschleche mëndlechen a Darmmikrobiome fir d'Gréisst vum Universum vu mikrobielle Genen am mënschleche Kierper ze schätzen. D'Analyse huet verroden datt et méi Genen am kollektive mënschleche Mikrobiom kënne sinn wéi Stären am beobachtbare Universum.

Wéinst der grousser Zuel vu mikrobiellen Genen, déi am mënschleche Kierper wunnen, déi nei Erkenntnisser stellen e grousse Schrëtt no vir fir d'Komplexitéit vum Interspill tëscht mënschleche Krankheeten an dem mënschleche Mikrobiom ze verstoen, hunn d'Fuerscher gesot.

"Dat ultimativt Zil vun der computational Wëssenschaft ass d'Hypothesen aus engem risege Stroum vun Daten ze generéieren, "sot den Tierney." Eis Aarbecht weist datt dëst ka gemaach ginn an mécht sou vill nei Weeër fir Fuerschung an Enquête op datt mir nëmme vun der Zäit limitéiert sinn, Leit, a Ressourcen gebraucht fir dës Tester auszeféieren. "

• Sequentia huet mat Nextbiomics zesummegeschafft fir e neie Immuniséierungsmodell géint COVID-19 ze kréien
• Nanotechnologie a COVID-19 Diagnos a Behandlung