Koordination der menschlichen Mikrobiomforschung

Im menschlichen Körper übertrifft die Gesamtmasse Tausender verschiedener Bakterienarten die Anzahl menschlicher Zellen. Ihre außerordentliche Bedeutung für Physiologie, Immunität und Ernährung ist unbestritten, aber sehr komplex.

So ist das menschliche Mikrobiom zwar Gegenstand zahlreicher Studien, für vergleichende Studien und Vermeidung von Abweichungen müssen allerdings Protokolle standardisiert werden. Dem hat sich das EU-finanzierte Projekt "International human microbiome standards" (IHMS) verschrieben, indem es die Abläufe bei der Erforschung des menschlichen Mikrobioms standardisiert.

Hierfür vergleichen die teilnehmenden Gruppen Standardmethoden und Probenahmeprotokolle und optimieren die Sequenzierung mikrobieller Genome und Datenanalysen. In der ersten Projektphase wurde bei mehr als 20 Forschergruppen, die die Metagenomik der menschlichen Darmflora untersuchen, die gegenwärtige Praxis dokumentiert.

Hinsichtlich der Probenahme optimieren die Partner verschiedene Parameter wie Zeitpunkt und Temperatur, Lagerung und Versand, sowie deren Einfluss auf die Probenqualität. Im Idealfall sollten Proben nicht länger als einen Tag gelagert und auch beim Versand dauerhaft gekühlt werden. Um zu vermeiden, dass das bakterielle Wachstum bei Umgebungstemperatur zurückgeht, sollte der Versand luftdicht (unter anaeroben Bedingungen) erfolgen. Die Empfehlungen von IHMS zu Probenahme und Versand gewährleisten, dass die Mikroben den Zeitraum bis zur Analyse unbeschadet überstehen.

Bisher sequenzierte das Konsortium aus 24 Stuhlproben extrahierte mikrobielle DNA und verglich die darin entdeckten mehr als 3 Mio. Gene. Nach Analyse und Erfassung der Daten ist eine phylogenetische Analyse geplant, in der die phylogenetische Zusammensetzung jeder Probe bestimmt wird, was als wichtige Methode zur Charakterisierung mikrobieller Gemeinschaften gilt.

Die IHMS-Studie wird aufzeigen, wie genetische Faktoren, Ernährung und unterschiedliche Lebensstile die Zusammensetzung der menschlichen Darmflora beeinflussen. Durch Entwicklung neuer Arzneimittel kann die endogene mikrobielle Zusammensetzung und damit auch die Gesundheit insgesamt verbessert oder wiederhergestellt werden.