Bekijk PDF

Door: STOFFEL VAN DEN HEMEL
Metagenomics
in de humane darm
Nieuwe discipline binnen de gastro-enterologie
Metagenomics is een geheel nieuwe discipline binnen de wetenschap met
belangrijke toepassingen, bijvoorbeeld in de gastro-enterologie.
Bestudering van het microbioom leidt mogelijk tot effectieve therapieën van
uiteenlopende darmaandoeningen.
I
n metagenomics wordt de methode van genoomanalyse (analyse van al het DNA in een organisme)
toegepast op hele gemeenschappen van microorganismen, zoals de complete microbiologische gemeenschappen in het menselijk lichaam, het microbioom. Niet alleen kunnen organismen bestudeerd
worden waarvan het moeilijk is culturen te maken,
maar ook kunnen de organismen in hun natuurlijke
omgeving worden bestudeerd. Andere namen voor metagenomics zijn environmental genomics, ecogenomics
of community genomics genoemd.
Het microbioom
De toepassing van metagenomics in het microbioom
leidt mogelijk tot nieuwe strategieën ter voorkoming
en behandeling van uiteenlopende gastro-intestinale
aandoeningen. Dat stellen Texaanse wetenschappers
gespecialiseerd in de translationale biologie in het tijdschrift Gastroenterology.1
Micro-organismenen maken integraal onderdeel uit
van de spijsvertering en het afweersysteem. Zo houden
ze verband met de aangeboren en verworven immuniteit, de vatbaarheid voor infecties, de immuuntoleran-
208
ORTHO 5-2009
tie, de biologische beschikbaarheid van voedingsstoffen
en de intestinale barrièrefunctie. Daarnaast spelen ze
een rol bij de ontwikkeling van tal van gastro-intestinale aandoeningen, maar ook hartziekten, suikerziekte,
huidziekten, zweren en ontstekingen.
Nieuwe methode
Binnen het vakgebied van metagenomics worden de
genetische eigenschappen van complete microbiologische gemeenschappen in kaart gebracht. De complete
microbiologische gemeenschap wordt als het ware als
één organisme gezien met een enkel genoom. Er wordt
geen rekening gehouden met de vraag welk gen van
welke specifiek micro-organisme afkomstig is.
Metagenomics wijkt hiermee af van het conventionele
genoomonderzoek aan micro-organismen, waarbij alleen het genetische materiaal van individuele micro-organismen wordt bestudeerd. Hieraan voorafgaand moet
ieder individueel micro-organisme eerst in zuivere
cultuur in een laboratorium worden gekweekt. Los van
het feit dat dit een zeer tijdrovend proces is – een microbiologische gemeenschap bestaat doorgaans uit vele
duizenden soorten micro-organismen – heeft men vol-
www.ortho.nl
Een informatief boekje
ter introductie van metagenomics is Understanding our microbial
planet; the new science
of metagenomics,
uitgegeven door The
National Academies in
de VS.2 Hierin wordt uitgelegd dat het bestuderen van ‘microbiële
gemeenschappen’ nieuwe wegen opent voor
de meest uiteenlopende
wetenschappelijke
disciplines, van ecologie
tot geneeskunde.
gens schattingen nog maar een kleine 1% van alle bestaande soorten micro-organismen in cultuur kunnen brengen. Er wordt dan ook aangenomen dat men
slechts een zeer klein deel van de genetische variaties
van micro-organismen met hun bijbehorende functies
kent.
Nieuwe mogelijkheden
Metagenomics biedt wetenschappers de kans om ook
de eventuele interessante eigenschappen van de grote
groep nog onbekende micro-organismen te bestuderen.
Door de samenstelling en genetische variatie van microbiologische gemeenschappen in en op mensen van
verschillende leeftijd, oorsprong en gezondheid met elkaar te vergelijken, wordt gehoopt inzicht te krijgen in
de manier waarop micro-organismen het verloop van
ziekten beïnvloeden. Dit biedt mogelijkheden om op
de persoon afgestemde strategieën te ontwikkelen die
voor gunstige gezondheidsbevorderende wijzigingen in
de samenstelling en de hiermee samenhangende fysio-
www.ortho.nl
logische functies van het microbioom zorgen.
De onderzoekers geven aan dat de gerichte manipulatie
van de gastro-intestinale flora met specifieke antibiotica, probiotica en prebiotica een belangrijke nieuwe
weg binnen het specialisme van de gastro-enterologie
zou kunnen betekenen. Hierbij bieden slimme combinaties van deze benaderingen mogelijk effectieve
therapieën ter voorkoming en behandeling van acute
gastro-enteritis, antibiotica-gerelateerde diarree en colitis, inflammatoire darmziekten, prikkelbare darmsyndroom, necrotiserende enterocolitis en andere binnen
dit specialisme vallende aandoeningen.
1. Preidis GA, Versalovic J. Targeting the human microbiome with antibiotics, probiotics, and prebiotics: gastroenterology enters the metagenomics era. Gastroenterology 2009; 136(6):2015-31
2. Meer informative op http://dels.nas.edu/metagenomics/
overview.shtml
ORTHO 5-2009
209