Dlaczego założyliśmy Bactera: Dlaczego większość testów mikrobiomu wciąż nie ukazuje pełnego obrazu

Mikrobiom jelitowy człowieka stał się jednym z najbardziej omawianych tematów w nowoczesnej nauce o zdrowiu. Co roku tysiące nowych badań zgłębiają, jak biliony mikroorganizmów żyjących w jelitach mogą oddziaływać na odżywianie, metabolizm, odporność, styl życia i szerszy ekosystem ludzki.

Jednocześnie testy mikrobiomu stają się coraz bardziej dostępne. Więcej osób niż kiedykolwiek interesuje się zrozumieniem swojego mikrobiomu jelitowego, często za pomocą prostych testów domowych, które obiecują spersonalizowane informacje na temat składu bakteryjnego i zdrowia jelit.

Ale choć ta dziedzina jest fascynująca, uważamy, że istnieje ważny problem, o którym rzadko mówi się otwarcie:

Wiele analiz mikrobiomu nadal obejmuje tylko niewielką część ekosystemu mikrobiologicznego.

I ta świadomość była jednym z powodów powstania Bactera.

Problem patrzenia na mikrobiom przez dziurkę od klucza

Mikrobiom jelitowy jest niezwykle złożony. Zawiera nie tylko bakterie, ale także wirusy, bakteriofagi, grzyby, archeony i miliony mikrobowych genów, które oddziałują na siebie w nieustannie zmieniającym się ekosystemie¹.

Wiele tradycyjnych testów mikrobiomu nadal opiera się jednak na stosunkowo wąskich metodach analitycznych, które skupiają się głównie na wybranych regionach markerowych bakterii. Choć metody te odegrały ważną rolę w badaniach nad mikrobiomem, często dostarczają jedynie ograniczonego zarysu szerszego świata mikroorganizmów.

Dla nas było to trochę jak próba zrozumienia całego lasu deszczowego na podstawie kilku liści.

Możesz zobaczyć część obrazu, ale tracisz z oczu złożoność samego ekosystemu.

A w nauce o mikrobiomie ekosystem ma znaczenie.

Dlaczego wybraliśmy metagenomikę shotgunową

Od samego początku chcieliśmy, aby Bactera skupiała się na nowoczesnej, opartej na badaniach analizie mikrobiomu.

Dlatego wybraliśmy sekwencjonowanie metagenomowe shotgunowe jako podstawę naszej platformy.

W przeciwieństwie do tradycyjnych, ukierunkowanych podejść, sekwencjonowanie shotgunowe analizuje całkowite DNA mikroorganizmów w próbce². Zamiast skupiać się tylko na wybranych regionach bakteryjnych, pozwala na szersze i bardziej szczegółowe spojrzenie na ekosystem mikrobiomu.

Oznacza to, że analiza może potencjalnie obejmować:

• różnorodność bakterii
• rozdzielczość na poziomie gatunków
• grzyby i drożdże
• wirusy i bakteriofagi
• funkcjonalny potencjał mikroorganizmów
• geny związane z opornością

Dla nas nie był to po prostu technologiczny skok.

Reprezentował inną filozofię:
spoglądanie na mikrobiom jak na złożony ekosystem biologiczny, a nie tylko listę bakterii.

Przyszłość nauki o mikrobiomie dotyczy ekosystemów

Jednym z najbardziej ekscytujących kierunków rozwoju badań nad mikrobiomem jest rosnąca świadomość, że mikroorganizmy nie istnieją w izolacji.

Bakterie oddziałują na siebie.
Wirusy wpływają na populacje bakterii.
Dieta kształtuje społeczności mikrobowe.
Stres, sen, antybiotyki i styl życia nieustannie zmieniają ekosystem.

Mikrobiom zachowuje się mniej jak statyczny katalog bakterii, a bardziej jak dynamiczna, żywa sieć³.

Dlatego również wierzymy, że przyszła nauka o mikrobiomie będzie coraz częściej wykraczać poza proste zestawienia bakteryjne w kierunku:

• analizy na poziomie ekosystemu
• interpretacji funkcjonalnej
• oddziaływań mikrobowych
• podejść z zakresu biologii systemowej

Nowoczesne technologie sekwencjonowania w końcu sprawiają, że tego rodzaju spostrzeżenia są bardziej dostępne niż kiedykolwiek wcześniej.

Wierzymy, że testy mikrobiomu powinny edukować, a nie nadmiernie upraszczać

Innym powodem, dla którego założyliśmy Bactera, była frustracja tym, jak często komunikacja dotycząca mikrobiomu staje się nadmiernie uproszczona.

Mikrobiom jest wciąż młodą dziedziną nauki. Wiele zależności między mikroorganizmami a zdrowiem człowieka wciąż jest aktywnie badanych. Jednak konsumentom czasami przedstawia się niezwykle jednoznaczne wnioski na podstawie stosunkowo ograniczonych danych.

Uważamy, że potrzebne jest bardziej uczciwe i odpowiedzialne naukowo podejście.

Oznacza to:

• skupienie się na przejrzystości
• wyraźne oddzielenie nauki od spekulacji
• unikanie wyolbrzymionych obietnic
• przedstawianie spostrzeżeń dotyczących mikrobiomu w sposób edukacyjny i zrozumiały

Naszym celem nie jest sprowadzenie mikrobiomu do uproszczonej narracji „dobre bakterie kontra złe bakterie”.

Zamiast tego chcemy pomóc ludziom lepiej zrozumieć złożoność świata mikrobowego żyjącego wewnątrz nich.

Poza testami: budowa platformy badawczej mikrobiomu

Dla nas analiza mikrobiomu jest tylko częścią znacznie szerszej wizji.

Bactera została założona nie tylko jako firma oferująca testy mikrobiomu, ale także jako długoterminowa platforma badawcza mikrobiomu, skupiona na głębszym zrozumieniu ekosystemów mikrobowych.

Do naszych szerszych zainteresowań należą:

• sekwencjonowanie mikrobiomu jelitowego
• badania nad bakteriofagami
• przywracanie ekosystemów mikrobowych
• funkcjonalna analiza mikrobiomu
• przyszłe podejścia terapeutyczne oparte na mikrobiomie

Wierzymy, że kolejna generacja nauki o mikrobiomie wyłoni się z integracji sekwencjonowania, bioinformatyki, ekologii i biologii systemowej, a nie tylko z odizolowanych list bakterii.

Dlaczego to ma znaczenie

Ludzki mikrobiom zawiera miliony mikrobowych genów: znacznie więcej informacji genetycznych niż samo ludzkie genom³.

Dopiero zaczynamy rozumieć, co to oznacza.

Nowoczesna nauka o mikrobiomie wciąż ma wiele niewyjaśnionych pytań. Ale jedno jest już jasne:

Przyszłość analizy mikrobiomu prawdopodobnie będzie coraz bardziej wysokiej rozdzielczości, skoncentrowana na ekosystemach i oparta na danych.

Taka przyszłość zainspirowała nas do stworzenia Bactera.

Nie dlatego, że uważamy, iż nauka o mikrobiomie ma już wszystkie odpowiedzi, ale dlatego, że wierzymy, że dopiero zaczynamy odkrywać prawdziwą złożoność świata mikrobowego.

Chcesz zobaczyć, jak ta głębia wygląda w praktyce? Dowiedz się, jak działa analiza flory jelitowej.

Źródła naukowe

1. Huttenhower C et al. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2012.
2. Quince C et al. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis. Nat Biotechnol. 2017.
3. Lloyd-Price J et al. Multi-omics of the gut microbial ecosystem in inflammatory bowel diseases. Nature. 2019.
4. Qin J et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010.