211service.com
De mysterieuze functie van het microbioom ontrafelen
Welke functie speelt uw microbioom in uw gezondheid? Het antwoord is nog steeds een mysterie, maar opkomend wetenschappelijk bewijs suggereert dat het implicaties kan hebben voor de behandeling van veel chronische ziekten. Een nieuwe klasse van microbioomgeneesmiddelen in ontwikkeling zou uiteindelijk effectief kunnen zijn tegen een reeks moeilijk te behandelen aandoeningen, waaronder gastro-intestinale, metabole, immunologische en zelfs neurologische problemen.
Het microbioom is een complex ecosysteem van microben die in en tussen de cellen van uw lichaam leven. Het bestaat uit verschillende gemeenschappen, afhankelijk van waar ze in het lichaam leven. De microbengemeenschap in je mond is bijvoorbeeld anders van samenstelling dan die in je darmen. Veranderingen in de samenstelling van het microbioom, bijvoorbeeld wanneer pathogene stammen binnendringen en de goede verdrijven, zijn in verband gebracht met veel ziekten.
De meeste van de eerste medicijnen die in ontwikkeling zijn, zijn gericht op het darmmicrobioom, wat te wijten is aan een combinatie van het belang ervan voor belangrijke ziekten en het gemak van bemonstering, zegt Peter DiLaura , CEO van het in San Francisco gevestigde Second Genome. Weefselbiopten genomen tijdens colonoscopieën en fecale monsters zijn rijke bronnen van informatie over de verschillen tussen de microbiomen van gezonde en zieke mensen.
Een elektronenmicrofoto van een probiotische of goede darmbacterie genaamd Bifidobacterium brevis .
Sommige bedrijven, geleid door Seres Therapeutics , ontwikkelen en testen medicijnen gemaakt van microben . Het idee is dat het toevoegen van zorgvuldig gekozen soorten en stammen van microben de gezonde ecologie van het darmmicrobioom kan herstellen, vergelijkbaar met de manier waarop fecale transplantaties worden verondersteld te werken.
Maar DiLaura zegt dat het nog niet duidelijk is of de veranderingen in de samenstelling van het microbioom die gecorreleerd zijn met ziekte die ziekte veroorzaken of het effect ervan zijn. Daarom richt Second Genome zich niet alleen op de samenstelling van het microbioom bij gezonde en zieke mensen, maar ook op de functie ervan, zegt hij. Het eerste medicijn, dat zich in klinische fase I-onderzoeken in de VS bevindt, is voor inflammatoire darmaandoeningen, een soms levensbedreigende aandoening die wordt gekenmerkt door een ontsteking van de darmwand of andere delen van het maagdarmkanaal.
Om de functie van het microbioom beter te begrijpen, bestuderen de wetenschappers van het bedrijf de dialoog tussen de microben en hun menselijke gastheer. Bij sommige chronische aandoeningen, zoals inflammatoire darmaandoeningen, is er een soort van overspraak tussen het microbioom en de gastheer die blijft bestaan, zegt DiLaura. Second Genome wil die overspraak ontwarren.
We kijken in het bijzonder naar de dingen die de bacteriën afscheiden: de eiwitten, peptiden en metabolieten die de bacteriën produceren, zegt DiLaura. Door de genomische informatie van de gemeenschap van bacteriën te sequensen in weefselbiopten van zowel zieke als gezonde mensen, kunnen de wetenschappers van het bedrijf de componenten van de dialoog tussen microbioom en gastheer bepalen, waardoor ze kunnen veronderstellen wat er bij ziekte gebeurt, zegt hij. Ze gebruiken technieken zoals machine learning om terabytes aan sequentiegegevens te analyseren en moleculen te identificeren die therapeutisch zouden kunnen zijn, en vervolgens die kandidaat-moleculen in het laboratorium te evalueren.
Het eerste medicijn van Second Genome voorkomt dat een specifiek molecuul zich bindt aan een receptor op het oppervlak van cellen die de darm bekleden. De hypothese is dat het de ontsteking blokkeert die leidt tot inflammatoire darmaandoeningen.
Een belangrijke uitdaging om de functionele verschillen tussen de microbiomen van ontstoken en gezond weefsel te begrijpen, is het ontcijferen van het samenspel tussen de relevante bacteriën, zegt Marcus Claesson , een microbioloog aan de APC Microbioom Instituut in Ierland. Hoe werken de verschillende stammen op elkaar in, en hoe is dat anders bij gezonde mensen dan bij mensen met inflammatoire darmaandoeningen? Het is veel gemakkelijker om genomische sequencing te gebruiken om op te helderen welke stammen in de gemeenschap aanwezig zijn dan om de collectieve functie van de gemeenschap te onderzoeken, zegt Claesson, die midden in een lopende onderzoekssamenwerking met Second Genome zit.
Second Genome streeft ook naar op microbioom gebaseerde therapieën voor diabetes, waarvoor een ontdekkingsproces vereist is dat vergelijkbaar is met dat voor inflammatoire darmaandoeningen, zegt DiLaura. Hoe verschilt de samenstelling en functie van het microbioom bij mensen met diabetes? DiLaura zegt dat toekomstige microbioomgeneesmiddelen kunnen worden gebruikt tegen luchtwegaandoeningen en zelfs ziekten van het centrale zenuwstelsel.
Veel factoren spelen een rol bij deze aandoeningen. Maar het microbioom speelt duidelijk een rol, en we moeten een beter mechanistisch begrip krijgen over hoe het microbioom en de gastheer samenwerken, zegt DiLaura.