For mange forskellige undersøgelsesmetoder hidtil giver fejl i studier af tarmbakterier.
Nu har en dansk forsker været med til at løse problemet ved at udvikle en ny standard for, hvordan man kan se nærmere på afføring.
Den nye metode giver et mere præcist billede af antallet og variationen af bakterier i menneskers tarme og afføring, og samtidig gør metoden det muligt for forskellige forskere i verden at sammenligne deres resultater med hinanden.
»En international standard kan komme tidligere studiers problemer til livs, blandt andet at man får meget forskellige resultater, afhængigt af hvilken metode man bruger til at lave sine undersøgelser,« fortæller Søren Persson, der er seniorforsker og ph.d. ved Statens Serum Institut og har stået for det danske bidrag til det nye forskningsresultat.
Det nye studie er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Biotechnology.
\ Historien kort
- Dansk forsker har fundet en måde at standardisere undersøgelser af afføring.
- Hvis alle benytter samme metode, kan forskere få bedre indsigt i sammenhængen mellem tarmbakterier og forskellige sygdomme.
Tarmbakterier er ‘in’
Tarmbakterier er kommet i fokus de seneste år, efter forskellige studier har vist, at tarmbakterier, og specielt sammensætningen af bakterierne, spiller en betydelig rolle i alt fra fedme og diabetes til Alzheimers og autisme.
Flere studier har eksempelvis vist, at hvis folk har en meget lille variation i bakteriesammensætning i deres tarme, stiger deres risiko for at få type 2-diabetes.
Når forskere vil sammenligne resultater eller lægge dem sammen i endnu større studier - såkaldte metastudier, der giver meget mere solidt grundlag at konkludere på - kan tingene dog gå galt.
Eksempelvis har et metastudie af kroniske tarminfektioner vist, at syge mennesker med lidelsen i Europa har højere diversitet i deres tarmbakteriesammensætning end raske amerikanere.
Det er forkert, ved man fra mindre studier.
Forskellige laboratorier bruger forskellige metoder
Årsagen til disse fejlresultater er forskelle i de metoder, som forskerne bag de sammenlagte undersøgelser har brugt i deres studier.
Nogle af undersøgelserne har måske været gode til at trække bakteriernes DNA ud af afføring, mens andre ikke har.
»Man kan godt lave lokale studier og få gode resultater, men når man kobler studier med forskelligt metodegrundlag sammen, opstår problemet, fordi de forskellige laboratorier udfører deres undersøgelser forskelligt. Derfor kan man ikke få lavet de helt store metastudier med meget store datamængder,« forklarer Søren Persson.
Større studier vil gøre dem i stand til blandt andet at finde ud af, hvad den sundeste tarmbakteriesammensætning er, og hvordan man måske kan justere på tarmbakteriesammensætningen for at kurere sygdomme.
Sendte afføring til 21 laboratorier
For at adressere problemet har forskerne bag det nye studie sendt en kopi af samme afføringsprøve ud til 21 forskellige laboratorier, som med hver deres metode oprensede DNA fra tarmbakterierne i prøverne.
Generelt involverer disse metoder følgende trin:
- Bakteriernes cellevægge ødelægges, så DNA’et bliver frigjort i prøven. Her er det vigtigt at få ødelagt specielt de mest sjældne og genstridige bakterier, så forskerne også får dem med i deres analyser.
- DNA filtreres fra de øvrige bestanddele i prøven. Her er det vigtigt at få alt DNA’et med.
Store forskelle mellem laboratorier
Efter analyserne sendte alle laboratorier deres oprensede DNA tilbage til Structural and Computational Biology, European Molecular Biology Laboratory, i Tyskland, hvor forskerholdet bag det nye studie brugte DNA-sekvensanalyse og bioinformatik (et forskningsfelt, der beregner og analyserer biologiske data) til at sammenligne, hvad de forskellige laboratorier fik ud af undersøgelserne.
De sammenlignede blandt andet:
- Hvor meget DNA der kom ud af prøverne. Her var der op til 100 gange forskel mellem nogle af metoderne.
- Fragmenteringsgraden, altså, hvor meget af DNA’et der var blevet ødelagt under oprensningen.
- Diversiteten i bakteriesammensætningen.
»Der var meget stor forskel på, hvad de forskellige laboratorier fik ud af prøverne, og det viser, hvorfor det er svært at samle resultaterne i større undersøgelser på tværs af laboratorier,« forklarer Søren Persson.
Oprensning af DNA er et vigtigt skridt
Det nye forskningsresultat viser også, hvor i processen de store forskelle findes.
Blandt andet kunne forskerne se, at specielt oprensningen af DNA’et skabte store forskelle mellem de forskellige laboratorier/metoder, hvor nogle metoder var rigtig gode til at få alt DNA’et med, mens andre ikke var.
»Forskellige trin i processen kan være årsag til forskelle i resultaterne. Det kan være, at nogle kemiske og fysiske processer får fragmenteret DNA’et for meget igennem én metode, eller at en metode til at ødelægge bakterier ikke får slået de mest genstridige bakterier i stykker i en anden,« siger Søren Persson.
Anbefaler standardisering
På baggrund af deres resultater anbefaler Søren Persson og forskerholdet bag det nye studie en standardmetode til at lave undersøgelser af DNA fra tarmbakterier.
Metoden er sammensat af dele af de andre metoder.
Det betyder eksempelvis, at forskerne har medtaget de metoder til at oprense DNA, som virkede bedst på tværs af de 21 laboratorier, ligesom de har taget de bedste metoder til at ødelægge bakterierne med.
»For dem, som gerne vil lave undersøgelser på tværs af laboratorier, vil det være helt oplagt at benytte sig af den her standardmetode. Det gør det også lettere at få eftervist sine forskningsresultater, når folk benytter de samme metoder til at udføre de samme forsøg,« mener Søren Persson.
Danmark benytter sig allerede af guldstandarder
I Danmark benytter vi os heldigvis allerede af den standard, som gerne med årene skulle blive guldstandarden internationalt.
Det fortæller Oluf Borbye Pedersen, der er professor og forskningsdirektør hos Lundbeckfondcentret LuCamp og hos Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research ved Københavns Universitet.
»Vi er så heldige, at jeg kender mange af de forskere, som har været med til at lave det her studie, så jeg har længe vidst, at det har været undervejs,« fortæller Oluf Borbye Pedersen, der ikke har noget med det nye studie at gøre, men er en af verdens førende forskere i tarmbakterier og deres betydning for vores helbred.
»Vi har for længst rettet ind, så vi benytter os af protokoller, der tillader, at vi kan samarbejde med og bidrage til det internationale forskningsmiljø på området,« oplyser han.
Metoden bør benyttes af alle
Oluf Borbye Pedersen er også enig i, at det er ekstremt vigtigt at bruge ens metoder blandt de omkring 50 store laboratorier, som arbejder med området.
»Ud af den jungle af metoder, som forskellige laboratorier benytter sig af i dag, bør det være den her, som vi alle sammen går fremad med,« siger Oluf Borbye Pedersen.
»Kun på den måde kan vi se, om forskelle i vores resultater skyldes en teknisk variation i den måde, som vi tilvejebringer data på, eller om det skyldes faktiske biologiske forskelle.«
