Jaký je nejlepší způsob analýzy mikrobiomu?  

Studium mikroorganismů žijících v našich střevech má zásadní význam pro pochopení lidského zdraví. Existuje několik přístupů a laboratorních metod, kterými můžeme tento složitý svět mikroorganismů zkoumat. Obecně lze však metodické přístupy analýzy mikrobiomu rozdělit na dva typy:   

1. Na ty, založené na kultivaci, kdy se mikrobi tzv. Vykultivují (vypěstují) na vhodné živné půdě. Těmito metodami však zachytíme jen velmi malé množství mikrobů. Většina z nich se totiž kultivuje těžko nebo dosud zatím nevíme, jaký typ půdy a živin k růstu potřebují.
   
2. Na molekulárně biologické, kdy nepotřebujeme mikroby ve vzorku namnožit, ale stačí nám jen zachytit unikátní úseky jejich DNA. Ale i zachycení mikrobiální DNA ve vzorku může probíhat různými způsoby. Ten nejvíce efektivní a komplexní způsob, který využíváme i u nás v Genetify, využívá moderní metody sekvenování nové generace. Tyto metody mají několik zásadních výhod oproti metodám takzvané kvantitativní PCR, se kterými se můžete při analýze mikrobiomu také setkat.

Rozdíly mezi metodami 

Zkusím Vám teď přiblížit principy a výhody jednotlivých metod. Ve Vašem střevě žije skutečně různorodá komunita bakterií, virů, ale také mikroskopických hub, či jednobuněčných mikroorganismů – je to tak trochu mikrobiální zoo. A teď si zkuste představit, že tu zoo nemůžete navštívit a snadno se jí projít, ale i tak ji chcete popsat nebo třeba porovnat s jinou zoo, zjistit její kvalitu, rozmanitost chovaných zvířat apod. A jak by to vypadalo, kdybyste k tomu použili molekulární metody? 

Metoda PCR 

V případě kvantitativní PCR byste dostali informaci o tom, kolik kusů zeber stepních, plameňáků růžových, či goril nížinných v dané zoo uvidíte. Mohli byste se také zaměřit na vlastnosti zvířat. Věděli byste tedy například, že přesně 20 kusů zvěře má s velkou pravděpodobností parohy. K tomu byste ještě mohli zjistit, kolik kusů všech kopytníků (tzn. i těch jiných, než zeber) nebo třeba šelem v zoo je. Množství informací, které touto metodou získáme je tedy omezené. Typicky je možné získat informaci o zhruba 5 živočiších či živočišných skupinách, je tedy potřeba si dopředu dobře rozmyslet, na které živočichy se budete ptát. Může se tedy stát, že dle výsledků takové analýzy jsou ve vaší v zoo jen výběhy se zebrami, plameňáky, gorilami a daňky. Ve skutečnosti však ve vašich střevech bude rozmanité safari s takovými zvířaty, na které Vás ani nenapadlo se ptát. Klíčové je, že metodou kvantitativní PCR to nebudete schopni odhalit a přesně posoudit.

Pomocí těchto metod sice nezjistíte, kolik kusů zeber stepních ve výběhu žije, ale můžete zjistit, že jich je dvakrát více, než-li tygrů.

I když nebudete dopředu vědět, kolik kusů zvěře má parohy, podle mapy uvidíte, že v zoo jsou daňci, jeleni a losi, a máte tak celkem slušnou pravděpodobnost, že na paroháče při své návštěvě narazíte. A i bez přesného druhového zařazení budete vědět, že potkáte živočicha s danou vlastností.   

K tomu všemu pamatujte na to klíčové – seznam všech chovaných druhů, díky kterému víte, že v zoo jsou také pandy. Cože, Pandy? Ani ve snu by nás nenapadlo, že by v naší zoo mohly být, tak jsem se na ně za využití PCR metody ani neptal… Ať už bude ve výběhu jedna nebo dvě, tato informace bude pro Vás klíčová.
Takže díky NGS a seznamu bakteriálních druhů z Vašich střev získáme my v Genetify výrazně lepší představu o tom, jak je Vaše zoo velká, a fauna v ní bohatá. Můžeme tak stav Vaší střevní zoo lépe zhodnotit a vám ho v personalisovaném reportu popsat.

Závěrem lze shrnout, že je klíčové rozumět dostupným metodám a využívat je s ohledem na požadované cíle. Analýza mikrobiomu nám otevírá okno do fascinujícího světa mikroorganismů, které ovlivňují naše zdraví, a díky pokroku v technologiích budeme schopni tuto oblast stále lépe zkoumat a porozumět jí.