NIST برای کمک به تحقیقات میکروبیوم روده ، مواد مرجع را منتشر می کند

انستیتوی ملی استاندارد و فناوری (NIST) یک ماده مرجع مدفوع انسان را منتشر کرده است که به دانشمندان کمک می کند تا میکروبیوم روده را به طور دقیق اندازه گیری کنند. این طرح با هدف سرعت بخشیدن به پیشرفت در یک زمینه برجسته تحقیقات پزشکی ، هدف قرار دادن برخی از جدی ترین و غیرقابل تحمل ترین بیماری های بشریت است.

میکروبیوم روده انسان یک اکوسیستم غنی و پرتحرک میکروارگانیسم ها و محصولات جانبی آنها است که دستگاه دستگاه گوارش انسان را خط می کند. طی یک دهه گذشته ، دانشمندان فعالیت در میکروبیوم روده را با چاقی ، دیابت ، بیماری روانی ، سرطان و سایر شرایط پزشکی مرتبط کرده اند. محققان بر این باورند که طبقه جدیدی از داروها که میکروبیوم روده را هدف قرار می دهند می توانند بسیاری از این شرایط را درمان کنند.

نست مواد مرجع میکروبیوم روده انسان شامل هشت ویال یخ زده از مدفوع انسانی است که به طور کامل در محلول آبی معلق است ، همراه با بیش از 25 صفحه داده شناسایی میکروب های کلیدی و زیست مولکولهای موجود در آن. دانشمندان ، از جمله کسانی که در شرکت های بیو دارویی و بیوتکنولوژی مشغول به کار هستند ، می توانند از این ماده برای پیشرفت های خود استفاده کنند و داروهای جدیدی را که میکروبیوم را هدف قرار می دهند ، از جمله درمان های جدید که حاوی باکتری های زنده هستند ، تهیه کنند. باکتریها

اسکات جکسون ، متخصص ژنتیک مولکولی NIST گفت: “مواد مرجع مدفوع NIST” دقیق ترین اندازه گیری شده ، مورد تجزیه و تحلیل علمی و با مشخصه استاندارد مدفوع انسانی است که تاکنون تولید شده است. ” “ما امیدواریم که مواد مرجع ما پایه و اساس تحقیقات میکروبیوم روده را برای شکوفایی و رسیدن به پتانسیل کامل خود فراهم کند.”

داروی میکروبیوم روده

به همان اندازه که به نظر می رسد ناپدید می شود ، یکی از امیدوار کننده ترین زمینه های تحقیقات پزشکی و بهداشتی شامل درمان ها و داروهای حاصل از مدفوع انسان است.

دو دارو توسط FDA برای درمان مکرر تأیید شده است ج – دشوار عفونت این عفونت باکتریایی ، که معمولاً در بیمارستان ها برداشت می شود ، هر سال با 30،000 کشته در ایالات متحده همراه است.

پیوند مدفوع – به معنای واقعی کلمه پیوند دادن مدفوع از یک شخص به شخص دیگر – برای درمان مکرر نیز استفاده شده است ج – دشوار عفونت این امر با میزان موفقیت 95 ٪ بسیار مؤثر بود که محققان در حال استفاده از پیوند مدفوع برای درمان طیف گسترده ای از بیماری های دیگر هستند که ممکن است میکروبیوم روده از جمله هپاتیت الکلی ، سرطان ، کولیت و بسیاری از بیماری های دیگر را درگیر کند.

درمان های مشتق از مدفوع با تغییر ترکیب و رفتار میکروبیوم روده برای تقویت سلامت کار می کنند. امروزه بسیاری از پروبیوتیک ها که در داروخانه ها فروخته می شوند ، ادعاهای بهداشت عمومی را مطرح می کنند ، اما آنها برای اثربخشی بالینی مورد تأیید FDA قرار نمی گیرند یا کاملاً مورد بررسی قرار نمی گیرند.

جکسون گفت نسل بعدی داروهای میکروبی از نظر علمی مورد آزمایش قرار می گیرد و ثابت می شود که در درمان بیماری های خاص کارآمد است. مواد مرجع NIST به این امر امکان پذیر خواهد بود.

جکسون گفت: “ما در آغاز دوره جدیدی از روشهای درمانی میکروبی زنده هستیم.” این فقط فکر آرزو نیست. این در حال حاضر اتفاق می افتد. “

چرا یک ماده مرجع مورد نیاز است

تحقیقات میکروبیوم روده یک میدان سریع و بسیار رقابتی است. دانشمندان به طور مداوم از پیشرفت ها خبر می دهند و شرکت ها برای تولید داروهای جدید میلیارد ها دلار سرمایه گذاری می کنند. با این حال ، این زمینه هنوز نسبتاً جدید است و محققان از روشهای مختلفی برای اندازه گیری میکروبیوم انسانی استفاده می کنند. رویکردهای بی شمار می تواند و اغلب منجر به نتایج متفاوتی شود که به روشی معنی دار قابل مقایسه نیست.

جکسون گفت: “اگر دو آزمایشگاه مختلف برای تجزیه و تحلیل یک نمونه مدفوع یکسان ارائه دهید ، احتمالاً نتایج بسیار متفاوتی کسب خواهید کرد.”

دانشمندان می دانند که طیف گسترده ای از رویکردها با تکرارپذیری مشکلات ایجاد می کند ، جایی که آنها نمی توانند نتایج یکدیگر را تکرار کنند. تکرارپذیری در علم بسیار حیاتی است زیرا محققان را قادر می سازد تا آزمایش های یکدیگر را تأیید و بنا کنند.

NIST Fecal RM با هدف کمک به استاندارد سازی تحقیقات در مورد میکروبیوم روده. جکسون گفت: “این به اطمینان از صحت ، سازگاری ، مقایسه و تکرارپذیری در این زمینه کمک خواهد کرد.”

چگونه می توان از مواد مرجع استفاده کرد

NIST بیش از 1000 ماده مرجع تولید می کند ، بسیاری برای علوم زندگی ، از جمله کلسترول ، DNA انسان و سرم خون انسان. آزمایشگاه ها از آنها برای اطمینان از صحت ، دقت و کنترل کیفیت استفاده می کنند. به عنوان مثال ، مواد مرجع کلسترول NIST به اطمینان حاصل می شود که پزشکان و بیماران می توانند به صحت نتایج آزمایش کلسترول خود اعتماد کنند.

از جمله کاربردهای احتمالی مواد مرجع مدفوع NIST عبارتند از:

• مقایسه روش ها و تکنیک های متنوع. مواد مرجع می تواند به عنوان “استاندارد طلا” یا معیار برای ارزیابی طیف گسترده ای از رویکردهای محققان و شرکت ها برای اندازه گیری و تجزیه و تحلیل مدفوع انسانی استفاده شود. نتایج این رویکردها را می توان با نتایج NIST و با یکدیگر مقایسه کرد تا مشخص شود کدام یک برای دستیابی به اهداف خاص مناسب است.
• قابلیت تکرارپذیری. اگر دو آزمایشگاه مختلف با استفاده از مواد مرجع NIST یافته های مشابهی پیدا کنند ، می دانند که روش ها و تکنیک های آنها نتایج حاصل می کنند که می توانند به طور معناداری مقایسه شوند.

چگونه مواد مرجع تهیه شده است

برای به دست آوردن مطالب مدفوع ، NIST با یک شرکت خدمات پزشکی که افراد را استخدام می کرد و نمونه های مدفوع را از آنها جمع می کرد ، قرارداد بست. این افراد همه بزرگسال سالم از جمله زن و مرد بودند. تقریباً نیمی از گیاهخواران و نیمی از آنها همه جا بودند. از آنجا که رژیم غذایی بر ترکیب میکروبیوم روده تأثیر می گذارد ، با استفاده از این دو گروه تضمین می کند که RM طیف گسترده ای از تنوع را ضبط می کند. NIST هیچ اطلاعاتی در مورد اهدا کنندگان فردی ندارد.

تجزیه و تحلیل مواد یک چالش بود. ماده مدفوع حاوی تریلیون های میکروارگانیسم ها از صدها گونه مختلف ، ذرات غذایی ، سلول های انسانی و پروتئین های بی شماری ، آنزیم ها و متابولیت ها است. این یکی از پیچیده ترین مواد بیولوژیکی روی کره زمین محسوب می شود.

بیش از ده ها دانشمند به مدت شش سال کار کردند تا این نمونه ها را به مواد مرجع میکروبیوم NIST تبدیل کنند. آنها بیش از 150 متابولیت را با استفاده از تکنیک های پیشرفته تجزیه و تحلیل شیمیایی و بیش از 150 گونه میکروب بر اساس امضاهای ژنتیکی آنها شناسایی کردند.

آنها همچنین اطمینان حاصل کردند که مواد مرجع پایدار است – به گونه ای طراحی شده است که حداقل پنج سال ماندگاری داشته باشد – و همگن – هر نمونه یکسان است ، در محدوده عدم قطعیت های بیان شده در اندازه گیری ها.

جکسون گفت: “از طریق آزمایش و خطا ، طوفان مغزی و همکاری با جامعه علمی ، ما توانستیم یک ماده مرجع ایجاد کنیم که نیازهای ذینفعان ما را برآورده کند.”

مواد مرجع شامل هشت لوله 100 میلی گرم-چهار مورد از گروه گیاهخواری و چهار نفر از همه چیز-به همراه اطلاعات زیادی در مورد میکروب ها و متابولیت هایی است که Nist شناسایی کرده اند. تیم NIST توجه ویژه ای را به آن ترکیبات و ارگانیسم هایی که تصور می شود بیشتر مربوط به سلامت انسان و معالجه پزشکی جدید است ، متمرکز کردند.

جکسون گفت: “انتشار مواد مرجع ما یک قدم مهم به جلو است.” “ما به سمت زمانی حرکت می کنیم که همه ما می توانیم دقیقاً در مورد آنچه صحبت می کنیم هنگام بحث در مورد میکروبیوم روده انسان توافق کنیم.”