Enzymforbehandling gir et svært presist bilde av hudbakterier

Sunn hud har et bakterielt skjold for å beskytte mot bakterier:mikrobiomet. Denne komplekse sammensetningen av mikroorganismer ble tidligere antatt å være vanskelig å tyde. Et team av forskere har nå lyktes i å bruke enzymet benzonase til å identifisere de levende bakteriene i hudpinner gjennom sekvensering. Metoden deres åpner nye muligheter for diagnose og behandling innen dermatologi.

Ved mange hudsykdommer som atopisk dermatitt og akne, bakterielaget som beskytter huden er skadet.

Målet vårt er å lære hvilken rolle de forskjellige hudbakteriene spiller i slike sykdommer. "

Dr. Martin Köberle, Leder for Dermatoinfectology Laboratory, Klinikum Rechts der Isar ved det tekniske universitetet i München (TUM)

Tidligere anstrengelser fra hudleger for å undersøke den detaljerte sammensetningen av mikrobiomet har truffet sperringer. Årsaken:I konvensjonelle kulturer dyrket på agarplater, ikke alle bakterier trives og formerer seg like godt. Som et resultat, noen saktevoksende arter kan overses helt. Ulempen med nyere genetiske analysemetoder er at store mengder DNA -sekvenser fra hudceller og fragmenter av døde bakterier fanges opp. Dette reduserer informasjonsverdien av resultatene.

Skiller den genetiske hveten fra agnene

Dr. Köberle og biologen Dr. Yacine Amar, begge deler av prof. Biedermanns team ved klinikken og Polyklinikk for dermatologi og allergologi ved TUM, har utviklet en metode for å fjerne DNA-arter som ikke er målgruppe i samarbeid med en internasjonal, tverrfaglig team. De brukte en spesiell egenskap ved enzymet benzonase. Det ødelegger nukleotidkjedene som bærer arvelig informasjon i alt levende ved å bryte dem ned i korte fragmenter. Bare levende bakterier hvis DNA er beskyttet av en ytre cellevegg, unnslipper ødeleggelse av enzymet.

Benzonase har blitt brukt en stund, for eksempel for å rense proteiner:Enzymene bryter opp alle fremmede DNA- og RNA -fragmenter. Disse kan deretter fjernes i en sentrifuge, etterlater proteiner. Utvalget av hudbakterier fungerer etter samme prinsipp:Genetisk materiale fra hudceller eller døde bakterier brytes opp av enzymet og kan deretter skilles fra prøven. De resterende bakteriene kan ødelegges mekanisk, tillater studier av deres DNA.

"Eksperimentene våre viste at med denne metoden, vi kan virkelig eliminere ikke-mål-DNA og velge hudmikrobiomet, "sier prosjektleder Yacine Amar. I laboratoriet studerte han først kunstige prøver som inneholdt en blanding av menneskelige celler og døde og levende bakterier som ble opprettet ved hjelp av en streng protokoll og forhåndsbehandlet med benzonase." Prosessen som deretter ble brukt-kjent som 16S-sekvensering-ga et meget presist bilde av sammensetningen av de intakte bakteriene, "sier forskeren. Analysen av ekte hudpinner var like vellykket:Det ble ikke funnet gjenværende DNA fra døde bakterier i prøvene.

Dr. Köberle er overbevist om at denne tilnærmingen også vil spille en sentral rolle i fremtidig forskning:"Det enzymbaserte utvalget av levende hudbakterier kan hjelpe oss med å finne mikrobielle biomarkører for visse dermatologiske sykdommer og også til å identifisere bakterier som har en positiv innflytelse. på sykdomsforløpet. Kanskje de vil bli brukt i behandlinger en dag. " Den nye metoden for mikrobiomanalyse brukes allerede i mange kohortstudier om hudsykdommer ved TUM Clinic og Polyclinic for Dermatology.

• UC San Diego overvanningssystem for avløpsvann muliggjør tidlig oppdagelse av de fleste tilfeller av COVID-19
• Mount Sinai tildelte mer enn 4 millioner dollar for å evaluere screening av anal kreft hos høyrisikokvinner