Dynamika a vlivy fágů během utváření lidského střevního mikrobiomu (METAKIDS)

V posledním desetiletí byla intenzivně studována úloha mikroorganismů sídlících v lidských střevech. Střevní mikrobiom zahrnuje bakterie, viry, houby a archaea. Důležitost mikrobiomu pro lidské zdraví je zdůrazněna pozorováním, že dysbiotické posuny v těchto mikrobiálních komunitách byly spojeny s četnými lidskými nemocemi, včetně obezity, zánětlivých poruch střev, autoimunitních onemocnění nebo rakoviny gastrointestinálního traktu. Je také jasně prokázáno, že některé z těchto mikroorganismů interagují s imunitním systémem a přispívají k jeho rozvoji. Střevní mikrobiom vzniká brzy po narození a jeho složení se v průběhu několika dalších let mění směrem ke stereotypní struktuře bakteriální komunity „podobné dospělým“. Epidemiologické studie prokázaly význam tohoto období pro dlouhodobé zdraví. Také se ukázalo, že tento proces může být ovlivněn mnoha vzájemně se ovlivňujícími faktory, jako je výživa, užívání antibiotik a další faktory životního prostředí. Mnohem méně je známo o virové části lidského mikrobiomu. Většina z nich jsou fágy (fágomy), o kterých je známo, že modulují mikrobiální populaci prostřednictvím predace nebo přenosu genetické informace mezi bakteriemi a pravděpodobně mají důležité účinky na ustavení střevního mikrobiomu a následně i fyziologii člověka. Projekt MetaKids si klade za cíl pochopit, jak se střevní fágom vyvíjí během raného lidského života a jak ovlivňuje složení bakteriálního mikrobiomu. Výzkumníci provedou longitudinální studii 15-20 kojenců od 3-9 měsíců do věku 24-30 měsíců. Kombinací nejnovějších metagenomických metod bude zkoumáno: 1) složení, evoluce a dynamika fágomu a bakteriálního mikrobiomu během tohoto kritického období; 2) interakce mezi fágy a bakteriemi a jejich vztahy; a 3) dopad environmentálních faktorů, jako je očkování nebo léčba antibiotiky na populace fágů. Projekt je založen na kombinaci inovativních současných metagenomických technik vyvinutých v laboratoři. DNA je všudypřítomná a stabilní molekula, kterou lze použít jako marker "kompartmentalizace" na buněčné a populační úrovni, poskytující důležité informace týkající se genomové struktury směsi druhů. Kombinací přístupů, jako je purifikace viralesových částic a metod souvisejících s 3C, proto výzkumníci navrhují charakterizovat ustavení střevního mikrobiomu kojenců a dešifrovat vztahy mezi různými genomickými entitami přítomnými během tohoto období. Tento projekt přinese zásadní data o úloze fágů v raném věku lidského střevního traktu. Intervence za účelem modifikace/kontroly střevní populace je dynamická oblast a projekt MetaKids přinese nové perspektivy pro tuto oblast výzkumu.