Ensimmäisessä tutkimuksessa, jossa käytettiin juuri puhdistettua aineistoa, tutkijat ovat jo havainneet, että normaaleilla ja syöpäelinkudoksilla on hiukan erilainen mikrobiota -koostumus, että bakteerit näistä sairaista paikoista voivat päästä verenkiertoon, ja että nämä bakteeritiedot voivat auttaa diagnosoimaan syöpää ja ennustamaan potilaan tuloksia.
Tulokset näkyvät verkossa 30. joulukuuta lehdessä Solun isäntä ja mikrobi .
TCGA on maamerkki syövän genomiikkaohjelma, joka on molekulaarisesti karakterisoitu yli 20, 000 ensisijaista syöpää ja vastaavat terveet näytteet, jotka kattavat 33 syöpätyyppiä. Se on tuottanut yli 2,5 miljoonaa gigatavua "omic" -dataa. Atlas sisältää mitä DNA:ta on läsnä, mitä epigeneettisiä merkkejä on DNA:ssa, mikä DNA on päällä ja mitä proteiineja tuotetaan. Se on vapaasti saatavilla julkiseen käyttöön.
Yksi tutkimus atlas -tiedoista paljasti runsaasti Fusobacterium nucleatumia paksusuolen syövässä, joka on sittemmin osoitettu viittaavan vaiheeseen, eloonjääminen, metastaaseja ja jopa tämän tyyppisen syövän lääkevasteita. Monet muut tutkimukset ovat etsineet tällaisia bakteerien biomarkkereita, niitä on kuitenkin löydetty vain vähän. Suuri syy tähän on saastuminen.
Kun laboratoriot vahingossa tuovat näytteisiin bakteereja, aluksi on vaikea erottaa, mitkä lajit olivat näytteissä. Vaikka vastaavat mikrobiomitutkimukset, joissa käytetään mikrobirikasta materiaalia, kuten ulosteita, voivat voittaa pienet määrät saastumista, suhteellisen pienet näytteet, jotka on otettu elävistä ihmiselimistä ja kasvainnäytteistä, eivät voi.
Kun tutkitaan TCGA -sekvensointidatan osajoukkoa, aikaisemmat analyysit osoittivat, että useiden lajien mikrobi -DNA oli seurausta laboratoriokontaminaatiosta.
Kaikkia mikrobiotutkimuksia vaivaa ajatus, että jos löydät mikrobin, oliko se todella kudoksessa vai oliko se kontaminaatiota käsittelyn aikana? Olemme keksineet menetelmän, joka voi poimia mikrobit, jotka olivat todellisuudessa jokaisessa näytteessä, ja käytimme sitä rakentaaksemme niin kutsutun syöpämikrobiomiatlaksen, joka on valtava resurssi yhteisölle ja antaa meille mahdollisuuden ymmärtää, miten syöpä muuttaa elimen mikrobiomia. "
Xiling Shen, Hawkinsin perheen apulaisprofessori biolääketieteen tekniikassa Dukessa
Menetelmän kontaminaation poistamiseksi TCGA -tiedoista keksi Anders Dohlman, jatko -opiskelija Shenin laboratoriossa. Dohlman vertasi ensin mikrobiomien allekirjoituksia eri elinten syöpäkudosten ja veren välillä, ja sulki pois saastuttavat lajit, jotka esiintyivät erottamattomasti. Sitten hän vertasi samanlaisten näytteiden mikrobiomien allekirjoituksia, joita käsiteltiin eri paikoissa, aina Harvardista Bayloriin. Dohlman totesi, että mikrobit, jotka voidaan havaita vain tietystä paikasta, olisivat epäpuhtauksia, hän voi antaa jokaiselle sivustolle yksilöllisen saastumisallekirjoituksen.
"Suuri haaste tässä prosessissa oli sekalajien lajeja, jotka ovat bakteereja, jotka ovat sekä saastuttavia että endogeenisiä kudokselle, "sanoi Dohlman." Mutta koska TCGA:lla on niin paljon erilaisia tietoja, pystyimme kiusaamaan sen. Big data todella auttaa! "
Yritys tuottaa jo osinkoja monin eri tavoin. Dohlmanin dekontaminaatioalgoritmin käytön jälkeen tutkijat tarkastelivat tarkasti peräsuolen syöpäpotilailta otettujen näytteiden mikrobiota -allekirjoituksia. He löysivät kaksi ainutlaatuista bakteeriryhmää, joita usein esiintyi yhdessä, joista yksi näyttää liittyvän potilaan selviytymiseen.
Tutkijat havaitsivat myös, että jotkut syövät todella muuttavat niiden elinten mikrobiomia. Se voisi olla, Shen syistä, että kasvaimet muuttavat elimen mikroympäristöä, tekee siitä enemmän tai vähemmän vieraanvaraista eri mikrobilajeille. Ja etsimällä mikrobien allekirjoituksia potilaiden verinäytteistä, he havaitsivat myös, perinteisestä viisaudesta huolimatta, Jotkut bakteerit löytävät tiensä verenkiertoon, joka voi myös olla osoitus syövän etenemisestä.
"Kentällä on ollut eräänlainen kriisi siitä, voidaanko korkean profiilin papereita kopioida vai ei, saastumisen vuoksi, "sanoi Shen." Esimerkiksi vaikka yksi keskus pystyisi toistamaan tulokset, toinen keskus ei. Tämä selittää miksi:Jokaisella keskuksella on oma hyvin johdonmukainen harha. (Sen omat mikrobisaasteet.) Tulevaisuudessa uudet tutkimukset voivat käyttää menetelmäämme tämän harhan poistamiseksi ja tulosten toistamiseksi, ja tutkimuskeskukset voivat ehkä käyttää tunnistamaamme harhaa saastumisen lieventämiseen. "