Az elmúlt években, a mikrobiota - a baktériumok és más mikroorganizmusok közössége, amelyek az emberi testben és az emberi testben élnek - felkeltette a tudósok és a nyilvánosság figyelmét, részben azért, mert könnyebb lett tanulni. Az emberi egészség számos aspektusához kapcsolódik.
A Memorial Sloan Kettering multidiszciplináris csapata először mutatta be, hogy a bél mikrobiota közvetlenül formálja az emberi immunrendszer felépítését.
Kimondottan, kutatásaik kimutatták, hogy a különböző típusú immunsejtek koncentrációja a vérben megváltozott a bélben lévő különböző baktériumtörzsek jelenlétéhez képest.
Tanulmányuk eredményei, amely több mint tíz év több mint 2 évből gyűjtött adatait használta fel, 000 beteg, november 25 -én jelenik meg, 2020, ban ben Természet .
"A tudományos közösség már elfogadta azt az elképzelést, hogy a bél mikrobiota fontos az emberi immunrendszer egészségéhez, de a feltételezéshez használt adatok állatkísérletekből származnak, " - mondja Sloan Kettering Intézet rendszerbiológusa, Joao Xavier, a lap társszerzője, korábbi posztdokkájával, Jonas Schluterrel együtt, aki most a NYU Langone Health adjunktusa. "Az MSK -nál, figyelemre méltó lehetőségünk van nyomon követni, hogyan változik a mikrobiota összetétele a vérrákos betegeknél, - teszi hozzá Dr. Xavier.
A vizsgálat során felhasznált adatok allogén őssejt- és csontvelő -transzplantációban (BMT) részesülő emberektől származtak. Miután erős kemoterápiát vagy sugárkezelést alkalmaztak a rákos vérsejtek elpusztítására, a beteg vérképző rendszerét donor őssejtjeire cserélik.
Az első hetekben, amíg a donor vérsejtjei - beleértve az immunrendszert alkotó fehérvérsejteket - meghonosodtak, a betegek rendkívül érzékenyek a fertőzésekre. Hogy megvédje őket ez idő alatt, a betegek antibiotikumot kapnak.
De sok ilyen antibiotikum nemkívánatos mellékhatása a bélben élő egészséges mikrobiota elpusztítása, lehetővé téve a veszélyes törzsek uralmát. Amikor a beteg immunrendszere helyreáll, az antibiotikumok abbahagyása, és a bél mikrobiota lassan kezd visszanőni.
"Az immunrendszer és a mikrobiota párhuzamos helyreállítása, mindkettő sérült, majd helyreáll, egyedülálló lehetőséget biztosít számunkra a két rendszer közötti összefüggések elemzésére, - mondja Dr. Schluter.
Több mint tíz éve, az MSK BMT szolgálatának tagjai rendszeresen gyűjtöttek és elemeztek vér- és székletmintákat a betegektől a BMT folyamat során. A bakteriális DNS -t az MSK Lucille Castori mikrobák központjának munkatársai dolgozzák fel, Gyulladás, és a rák, amely kulcsszerepet játszott a hatalmas mikrobiota adatkészlet létrehozásában.
Tanulmányunk azt mutatja, hogy sokat tanulhatunk a székletből - olyan biológiai mintákból, amelyeket szó szerint le kellene öblíteni a vécén. Összegyűjtésük eredménye, hogy van egy egyedi adatkészletünk több ezer adatponttal, amelyekkel kérdéseket tehetünk fel a kapcsolat dinamikájával kapcsolatban . "
Joao Xavier, Tanulmány társszerző és rendszerbiológus, Sloan Kettering Intézet
Ezt a szélesebb törekvést Marcel van den Brink vezette, A hematológiai rosszindulatú daganatok osztályának vezetője, és a fertőző betegségek szakembereinek csapata, BMT orvosok, és tudósok. "A betegek jó része számára napi mintákat gyűjtöttünk, hogy valóban láthassuk, mi történik nap mint nap, "Dr. van den Brink mondja." A mikrobiota változásai gyorsak és drámai, és szinte nincs más beállítás, amelyben láthatná őket. "
Az ebből a munkából gyűjtött mintákon végzett korábbi kutatások azt vizsgálták, hogy a bél mikrobiota hogyan befolyásolja a betegek egészségét a BMT folyamat során.
Egy 2020 februárjában közzétett tanulmány arról számolt be, hogy ha a fajok nagyobb diverzitása van a bél mikrobiotájában, alacsonyabb a BMT utáni halálozás kockázata.
Azt is megállapította, hogy a transzplantáció előtti mikrobiota alacsonyabb diverzitása a graft versus-host betegség gyakoribb előfordulását eredményezte, potenciálisan halálos szövődmény, amelyben a donor immunsejtek megtámadják az egészséges szöveteket.
Az MSK csapata által létrehozott adatbank részletes információkat tartalmaz a mikrobák típusairól, amelyek különböző időpontokban élnek a betegek bélrendszerében. A számítási csapat, köztük dr. Schluter és Xavier, majd gépi tanulási algoritmusokkal bányászta az elektronikus egészségügyi nyilvántartásokat az értelmes adatokhoz.
Az egészségügyi nyilvántartások adatai tartalmazták a vérben lévő immunsejtek típusait, információ a betegek gyógyszereiről, és a betegek által tapasztalt mellékhatásokat. "Ez a kutatás végül javaslatokat tehet a BMT -k biztonságosabbá tételére a mikrobiota szorosabb szabályozásával, - mondja Dr. van den Brink.
Ennyi adat elemzése hatalmas vállalkozás volt. Dr. Schluter, aki annak idején posztdoktori munkatárs volt Dr. Xavier laborjában, új statisztikai technikákat dolgozott ki erre.
"Mivel az emberekkel végzett kísérletek gyakran lehetetlenek, megmaradt, amit megfigyelhetünk, "Dr. Schluter mondja." De mivel annyi adatot gyűjtöttünk össze egy olyan időszak alatt, amikor a betegek immunrendszere és a mikrobioma drámaian megváltozik, elkezdhetjük látni a mintákat. Ez jó kiindulópont ahhoz, hogy megértsük azokat az erőket, amelyeket a mikrobiota az immunrendszer újjáépítésére gyakorol. "
"A tanulmány célja nem az volt, hogy megmondja, hogy bizonyos típusú mikrobák" jók "vagy" rosszak "az immunrendszerre, "Dr. Xavier elmagyarázza, hozzátéve, hogy ez lesz a jövőbeni kutatások középpontjában. "Ez egy bonyolult kapcsolat. Az immunsejtek altípusai, amelyeket növelni vagy csökkenteni szeretnénk, napról napra változnak, attól függően, hogy mi történik még a testben. A legfontosabb az, hogy most módunk van tanulmányozni ezt az összetett ökoszisztémát. "
A kutatók azt állítják, hogy adataikat más rákkezelésekben részesülő betegek immunrendszerének tanulmányozására is tervezik.