Persönliche mikrobiome konnten einzelpersonen eindeutig identifizieren


Persönliche mikrobiome konnten einzelpersonen eindeutig identifizieren

Forscher der Harvard T.H. Chan School of Public Health in Boston, MA, haben in einer neuen Studie gezeigt, dass die mikrobiellen Gemeinschaften innerhalb und auf den Körper von Einzelpersonen - als das Mikrobiom bezeichnet - das Potenzial haben, Einzelpersonen eindeutig zu identifizieren.

Die mikrobiellen "Fingerabdrücke" aus Darmproben wurden von den Forschern als besonders stabil gefunden.

Die Studie, veröffentlicht in Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften , Ist die erste, die die Machbarkeit der Verwendung von persönlichen Mikrobiom-Daten zu identifizieren Individuen zu demonstrieren, obwohl es auch darauf hindeutet, dass es Privatsphäre betrifft für die Teilnehmer der menschlichen Mikrobiome Forschungsprojekte.

Lead-Autor Eric Franzosa, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Biostatistik in Harvard Chan, stellt fest, dass seit Jahrzehnten das Feld der forensischen Genetik auf der Verknüpfung von menschlichen DNA-Proben mit einer Datenbank von menschlichen DNA "Fingerabdrücken" basiert.

"Wir haben gezeigt, dass die gleiche Art der Verknüpfung möglich ist, mit DNA-Sequenzen aus Mikroben, die den menschlichen Körper bewohnen - keine menschliche DNA erforderlich", sagt Franzosa.

"Dies öffnet die Tür für die Verbindung von menschlichen Mikrobiom-Proben zwischen Datenbanken, die das Potenzial haben, sensible Themeninformationen - zum Beispiel eine sexuell übertragbare Infektion, aus der Mikrobiom-Probe selbst nachzuweisen."

In einem durchschnittlichen menschlichen Körper gibt es im Durchschnitt 10 mal mehr Bakterien als menschliche Zellen. Diese Bakterien spielen eine herausragende Rolle bei der Erhaltung der Gesundheit durch die Herstellung von Vitaminen, Abbau von Nahrung, die Unterstützung des Immunsystems und die Herstellung von entzündungshemmenden Verbindungen.

Wenn das Mikrobiom gestört wird, können gesundheitliche Probleme wie Darmentzündung auftreten. Jüngste Studien, die in den letzten 6 Monaten veröffentlicht wurden, haben auch Assoziationen zwischen dem Mikrobiom, insbesondere im Darm, mit Bedingungen wie Parkinson-Krankheit, Nahrungsmittelallergien und Asthma und mit der Produktion von Serotonin.

Die meisten individuellen "Codes" wurden nach einem Jahr stabil bleiben können

Für die Studie analysierten die Forscher Daten aus dem Human Microbiome Projekt. Sie überblickten Mikroben aus dem Speichel, Haut, Hocker und anderen Körperstellen von 242 Teilnehmern für mehr als einen Monat.

Mit Hilfe eines angepassten Informatikalgorithmus haben die Forscher für jeden Einzelnen spezifische "Codes" erstellt. Diese Codes wurden durch die Kombination von stabilen und unterscheidenden Sequenzmerkmalen aus den Mikrobiomproben konstruiert.

Diese individuellen Codes wurden dann mit Mikrobiomproben verglichen, die von denselben Individuen bei Folgebesuchen erhalten wurden, sowie mit Proben, die von unabhängigen Gruppen von Individuen gesammelt wurden.

Die Forscher fanden heraus, dass nicht nur die Codes einzigartig unter Hunderten von Einzelpersonen waren, sondern dass eine beträchtliche Anzahl von ihnen während einer Probenahme von 1 Jahr stabil blieb. Codes, die mit Daten aus dem Darm konstruiert wurden, waren besonders stabil, wobei über 80% bis zu einem Jahr nach der ersten Probenahmeperiode identifizierbar waren.

Der ältere Autor Curtis Huttenhower, ein Associate Professor für Computational Biology in Harvard Chan, besagt, dass es für Forscher wichtig ist, zu wissen, dass es theoretisch möglich ist, dass Datenschutz mit mikrobiellen DNA auftritt, auch wenn das Potenzial recht niedrig ist. Die Studie zeigt, dass Proben aus einer Vielzahl von Körperstellen mit Individuen ohne zusätzliche Identifikationsinformationen verknüpft werden können.

Allerdings glaubt er, dass ein weiterer Aspekt ihrer Forschung interessanter ist:

Vielleicht noch spannender sind die Implikationen der Studie für die mikrobielle Ökologie, denn es deutet darauf hin, dass unsere einzigartigen mikrobiellen Bewohner auf die Umwelt unseres Körpers abgestimmt sind - unsere Genetik, Ernährung und Entwicklungsgeschichte - so, dass sie bei uns bleiben und helfen Abwehr von weniger-freundlichen mikrobiellen Eindringlinge im Laufe der Zeit."

"Obwohl die hier betrachteten Populationen im Vergleich zu realen menschlichen Gemeinschaften (20-50 Personen) klein waren, schätzen wir, dass diese untere Grenze für mikrobiomegetriebene Identifizierbarkeit auf mindestens Hunderte von Individuen skaliert und diese Bevölkerungsgröße repräsentativ für die Kohorten ist Derzeit in der Mikrobiome-Forschung verwendet ", schließen die Autoren.

Die Forschung wurde teilweise von den National Institutes of Health (NIH) finanziert.

Medical-Diag.com Zuvor lief ein Spotlight-Feature auf, wie das Darm-Mikrobiom unsere Gesundheit beeinflusst, dass ein vielfältigeres Mikrobiom für die Gesundheit besser ist und dass es mehrere Möglichkeiten gibt, in denen Darm-Bakterien verändert werden können.

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