Hoe meer we leren over het menselijk microbioom, hoe meer we leren over het belang ervan voor onze gezondheid. Weten hoe een gezonde menselijke darm eruitziet, is van cruciaal belang voor onderzoek dat informatie geeft over het diagnosticeren, traktatie, en problemen met het microbioom te voorkomen."
Raja Mazumder, doctoraat, co-auteur en hoogleraar biochemie en moleculaire geneeskunde aan de GW School of Medicine and Health Sciences
Deze uitgebreide kennis van de soorten en verhoudingen van microben die de gezonde menselijke darm bewonen, is noodzakelijk voordat enige vorm van preklinisch of klinisch onderzoek kan worden uitgevoerd. Het is ook belangrijk voor onderzoekers die manieren zoeken om het microbioom te veranderen, een aandoening behandelen, of een therapieresultaat verbeteren. GutFeelingKB kan dienen als een gezonde controle voor onderzoeken naar het menselijke microbioom.
Om hun database samen te stellen, de onderzoeksgroep heeft 48 fecale monsters genetisch gesequenced van 16 gezonde deelnemers die in Washington waren gerekruteerd, gelijkstroom, naast het gebruik van 50 fecale metagenomische monsters die zijn gedownload van het Human Microbiome Project van individuen die ook als gezond zijn gescreend. Van de 157 organismen beschreven in GutFeelingKB, 20% waren Clostridia, 19% was Bacterioidia, 17% waren Bifidobacteriën, 14% waren Enterobacterales en van de phylum Firmicutes was 20% Clostridia en 14% Lactobacillales - alle klassen bacteriën die worden aangetroffen in probiotische voedingsmiddelen zoals yoghurt. Het onderzoeksteam merkte op dat 84 organismen gemeenschappelijk waren voor alle monsters, wat aangeeft dat deze groep bacteriën de kernsoort kan zijn voor de menselijke darm.
Het onderzoek werd ondersteund door subsidies van de National Science Foundation, het Clinical and Translational Science Awards-programma van het National Center for Advancing Translational Sciences, het McCormick Genomic en Proteomic Center, en het Clinical Translational Science Institute (CTSI) bij GW en Children's National in Washington, D.C. Ruwe sequentiegegevens werden gegenereerd bij KamTek, Inc. met gesubsidieerde prijzen met behulp van MiSeq Illumina-instrumenten aan het Montgomery College in Rockville, Maryland.
"Deze studie toont de kracht aan van multidisciplinaire teamwetenschap om translationeel onderzoek vooruit te helpen, aangezien dit team collega's uit meerdere instellingen omvat, disciplines en scholen binnen GW, " zei Keith A. Crandall, doctoraat, informatica medeverantwoordelijk voor de CTSI-subsidie, co-auteur, en directeur van het Computational Biology Institute aan de Milken Institute School of Public Health bij GW. "De GutFeelingKB biedt een basismodel en initiële gegevens om de diversiteit van het gezonde darmmicrobioom te begrijpen, dat is een belangrijk onderdeel van elk onderzoek dat probeert ziekten te detecteren die verband houden met veranderingen in het microbioom."
Naast het maken van GutFeelingKB, de onderzoeksgroep publiceerde een nieuw Fecal Biome Population Report, bekend als FecalBiome, die klinische mogelijkheden heeft. FecalBiome kan artsen helpen het microbioom van een patiënt te vergelijken met het microbioom van gezonde individuen, waardoor ze de effectiviteit van fecale transplantaties en andere microbioomproducten beter kunnen beoordelen. Het onderzoeksteam ontwikkelde ook een prototype rapportagesjabloon voor artsen om de informatie aan patiënten door te geven.
"Het blootleggen van de complexe metabole uitwisselingen tussen darmmicrobiële soorten en hun menselijke gastheren heeft enorme implicaties voor een breed scala aan gezondheidsproblemen, mogelijk zelfs onze stemmingen. Kan het microbioom worden 'afgestemd' om gunstige bacteriële populaties te vergroten? Hoe beïnvloedt onze voeding deze afstemming? We zijn verheugd dat deze kennisbank ons in staat zal stellen deze verschuivingen te kwantificeren en te relateren aan de menselijke gezondheid, " zei Hiroki Morizono, doctoraat, informatica medeverantwoordelijk voor de CTSI-subsidie, co-auteur, directeur biomedische informatica bij Children's National en universitair hoofddocent genomica en precisiegeneeskunde en kindergeneeskunde aan de GW School of Medicine and Health Sciences.