腸内マイクロバイオームには 1,000 種を超えるさまざまな細菌が生息しており、多くの研究者は現在、腸内マイクロバイオームが病気と戦う強力な力を解き放つ鍵を握っていると信じています。それは、がん、糖尿病、多発性硬化症、さらには記憶や性格とさえ関連しているといわれています。しかし、私たちの中にあるこの微細な宇宙、そしてそれを病気の予防と治療に適切に活用する方法については、まだわかっていないことがたくさんあります。
今回、ハドソン医学研究所の新たな研究は、米国のシステム生物学研究所およびオーストラリアのモナッシュ大学の科学者と協力して、腸内でどの種が最も重要であるか、そしてそれらの相互作用がマイクロバイオームやより広範な生物学の健康にどのような影響を与えるかを判断する方法を発見し、炎症性腸疾患、感染症、自己免疫疾患、がんなどのさまざまな健康問題の治療における新たな進歩への道を切り開きました。
ハドソン研究所のサミュエル・フォースター准教授は、「健康な腸には約1,000種の異なる細菌が生息しており、これは1兆人以上の個々のメンバーを含む微細な多文化共同体である」と述べた。 「私たちのマイクロバイオーム内の細菌はコミュニティに住んでおり、重要な栄養素を生成し共有するために互いに依存しています。」
研究者らは、複雑なマイクロバイオームの計算モデルを研究することで、微生物の構成や相互作用だけでなく、微生物が周囲の身体にどのような影響を与えるのかも理解できると述べている。
「私たちはこれらの依存関係と、マイクロバイオームの形成におけるそれらの役割を理解するための新しい計算手法を開発しました」とフォスター氏は語った。 「この新しいアプローチは、腸内マイクロバイオームの理解を解き放ち、微生物群集を選択的に再形成する新しい治療選択肢の基礎を築きます。」
クローン病はその一例であり、研究チームは、クローン病が微生物叢内の硫化水素に関連していることを実証しました。研究者らは、これまでの研究とは異なり、この病気は硫化水素を生成する種の増加ではなく、硫化水素を利用する細菌の減少によって引き起こされたことを発見した。
フォスター氏と彼のチームは、アデレードを拠点とするバイオテクノロジー企業バイオームバンクと長年の関係にあり、腸内マイクロバイオームを回復することで病気を治療および予防する新しい方法を研究している。ハドソン医学研究所とバイオームバンクの協力を通じて、群集構造に関するこれらの洞察は、標的を絞った介入のための微生物の組み合わせを合理的に選択する機会を提供します。
計算手法を使用して微生物群集を研究することは、有意義な健康介入のために群集内の複雑な関係をターゲットにする方法を理解する上で重要なステップとなる可能性があります。
「これは複雑な微生物療法の開発に向けた重要な一歩です」と筆頭著者のヴァネッサ・マルセリーノ氏は述べた。 「このアプローチにより、細菌間の重要な相互作用を特定してランク付けし、この知識を使用して集団を変更する標的を絞った方法を予測することができます。」
研究チームは現在、バイオテクノロジー企業バイオームバンクと協力して研究結果を実践し、腸内微生物叢の生態を病気の治療と予防に利用する新しい方法を見つけようとしている。
「ハドソン医学研究所のバイオームバンクとの協力を通じて、群集構造に関するこれらの洞察は、標的を絞った介入のための微生物の組み合わせを合理的に選択する機会を提供するでしょう」とフォスター氏は述べた。
この研究はNature Communications誌に掲載された。