Più impariamo sul microbioma umano, più impariamo della sua importanza per la nostra salute. Sapere che aspetto ha un intestino umano sano è fondamentale per la ricerca che informerà su come diagnosticare, trattare, e prevenire problemi con il microbioma".
Raja Mazumder, dottorato di ricerca, coautore e professore di biochimica e medicina molecolare presso la GW School of Medicine and Health Sciences
Questa conoscenza completa dei tipi e dei rapporti dei microbi che popolano l'intestino umano sano è necessaria prima di poter eseguire qualsiasi tipo di studio preclinico o clinico. È anche importante per i ricercatori che cercano di trovare modi per alterare il microbioma, trattare una condizione, o migliorare l'esito di una terapia. GutFeelingKB può fungere da controllo salutare per gli studi che esaminano il microbioma umano.
Per compilare il loro database, il gruppo di ricerca ha sequenziato geneticamente 48 campioni fecali di 16 partecipanti sani reclutati a Washington, DC, oltre a utilizzare 50 campioni metagenomici fecali scaricati dal Progetto Microbioma Umano da individui anche selezionati come sani. Dei 157 organismi descritti in GutFeelingKB, il 20% erano Clostridi, il 19% erano batterioidi, il 17% erano Bifidobatteri, Il 14% erano Enterobacterales e dal phylum Firmicutes il 20% erano Clostridia e il 14% erano Lactobacillales - tutte le classi di batteri presenti negli alimenti probiotici come lo yogurt. Il team di ricerca ha notato che 84 organismi erano comuni a tutti i campioni, indicando che questo gruppo di batteri potrebbe essere una specie chiave per l'intestino umano.
La ricerca è stata supportata da sovvenzioni della National Science Foundation, il programma Clinical and Translational Science Awards presso il National Center for Advancing Translational Sciences, il Centro Genomico e Proteomico McCormick, e il Clinical Translational Science Institute (CTSI) presso il GW e il Children's National di Washington, D.C. I dati di sequenza grezzi sono stati generati presso KamTek, Inc. con prezzi agevolati utilizzando gli strumenti MiSeq Illumina al Montgomery College di Rockville, Maryland.
"Questo studio dimostra il potere della scienza del team multidisciplinare per far progredire la ricerca traslazionale poiché questo team coinvolge colleghi di più istituzioni, discipline e scuole all'interno di GW, " ha detto Keith A. Crandall, dottorato di ricerca, informatica co-responsabile della sovvenzione CTSI, coautore, e direttore del Computational Biology Institute presso il Milken Institute School of Public Health di GW. "Il GutFeelingKB fornisce un modello fondamentale e dati iniziali per iniziare a comprendere la diversità del microbioma intestinale sano, che è una componente chiave di qualsiasi studio che cerchi di rilevare la malattia associata ai cambiamenti del microbioma".
Oltre a creare GutFeelingKB, il gruppo di ricerca ha pubblicato un nuovo rapporto sulla popolazione del bioma fecale, noto come FecalBiome, che ha capacità clinica. FecalBiome può aiutare i medici a confrontare il microbioma di un paziente con i microbiomi di individui sani, consentendo loro di valutare meglio l'efficacia dei trapianti fecali e di altri prodotti del microbioma. Il team di ricerca ha anche sviluppato un prototipo di modello di segnalazione per consentire ai medici di trasmettere le informazioni ai pazienti.
"Scoprire i complessi scambi metabolici tra le specie microbiche intestinali e i loro ospiti umani ha enormi implicazioni per un'ampia varietà di condizioni di salute, forse anche i nostri stati d'animo. Il microbioma può essere "sintonizzato" per aumentare le popolazioni batteriche benefiche? In che modo la nostra dieta influisce su questa messa a punto? Siamo entusiasti che questa base di conoscenze ci consentirà di quantificare questi cambiamenti e metterli in relazione con la salute umana, " disse Hiroki Morizono, dottorato di ricerca, informatica co-responsabile della sovvenzione CTSI, coautore, direttore dell'informatica biomedica presso il Children's National e professore di ricerca associato di genomica e medicina di precisione e pediatria presso la GW School of Medicine and Health Sciences.
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