O nouă colecție globală de bacterii intestinale umane deschide perspective pentru cercetarea microbiomului și medicina personalizată

Un studiu publicat în mai 2025 în Nature Communications anunță lansarea Human Intestinal Bacteria Collection (HiBC) – una dintre cele mai complete și accesibile colecții de bacterii intestinale umane de până acum. Coordonat de cercetători din Germania, proiectul vine să umple un gol major în cercetarea microbiomului, punând la dispoziția comunității științifice 340 de tulpini bacteriene izolate din intestinul uman, inclusiv 29 de specii descrise pentru prima dată.

Context

Microbiomul intestinal uman este alcătuit din trilioane de bacterii care influențează digestia, imunitatea și chiar sănătatea mintală. Deși secvențierea ADN a permis identificarea multor specii, cele mai multe dintre aceste bacterii nu au fost cultivate niciodată în laborator, ceea ce limitează înțelegerea funcțiilor lor și testarea efectivă a impactului asupra sănătății umane.

În trecut, colecțiile de bacterii intestinale disponibile publicului au fost rare și adesea incomplete – lipsindu-le informații esențiale precum genomul complet, condițiile de cultură sau originea gazdei.

Despre colecția HiBC

Obiective și metode

Pentru a construi colecția HiBC, cercetătorii au:

• Colectat mostre de scaun de la voluntari umani, cu consimțământ informat și aprobare etică

• Procesat probele în condiții anaerobe, pentru a păstra bacteriile sensibile la oxigen

• Izolat tulpinile bacteriene prin două metode:

  • Clasică (diluție și cultivare pe medii solide)

  • Dispensare unicelulară (pentru izolare precisă)

Identificarea tulpinilor s-a realizat prin spectrometrie de masă, urmată de secvențiere genomică completă (Illumina) pentru tulpinile noi sau neclare. Doar genomurile cu peste 90% completitudine și sub 5% contaminare au fost incluse.

Toate tulpinile au primit identificatori digitali permanenți (DOI) și au fost depozitate sistematic în colecții internaționale precum DSMZ (Germania), BCCM (Belgia) și JCM (Japonia), asigurând acces deschis global.

Compoziția colecției

• 340 de tulpini bacteriene

• 198 specii distincte

• 29 de specii nou descrise

• 7 filo-uri bacteriene reprezentate, cu predominanță pentru Bacillota și Bacteroidota

Rezultate cheie

Specii noi și potențial funcțional

• Printre speciile nou descrise se numără noi tipuri de Faecalibacterium, recunoscute pentru efectele antiinflamatorii

• Unele specii sunt asociate cu starea de sănătate intestinală, altele cu afecțiuni inflamatorii intestinale, precum boala Crohn sau colita ulcerativă

• Analiza frecvenței globale a arătat că anumite tulpini sunt prezente în peste 90% dintre persoanele testate, sugerând un rol fiziologic important

Plasmide și megaplasmide

• Aproape jumătate dintre tulpini conțin plasmide, elemente genetice mobile care pot influența trăsături precum rezistența la antibiotice sau capacitatea de colonizare

• S-au reconstruit 266 plasmide, dintre care unele au fost clasificate ca megaplasmide (>100 kb)

• Un exemplu, plasmidul pMMCAT din Phocaeicola vulgatus, a crescut de 2 ori capacitatea de adeziune la suprafețe – trăsătură esențială pentru colonizarea intestinului

Accesibilitate și transparență

• Toate datele sunt public disponibile: genomuri, secvențe de plasmide, condiții de creștere

• Fiecare tulpină are trasabilitate completă prin platforma StrainInfo

• Taxonomia oficială a fost stabilită pentru toate cele 29 de specii noi

Limitări etice

• Accesul la 1.063 de tulpini a fost blocat din motive etice, conform Protocolului de la Nagoya

• Unele tulpini sunt disponibile doar în colecții chineze din cauza constrângerilor juridice privind proveniența mostrelor

Concluzii

HiBC reprezintă un instrument esențial pentru avansarea cercetării microbiomului uman, oferind:

• Tulpini viabile cultivate în laborator

• Genomuri de înaltă calitate

• Trasabilitate, acces deschis și interoperabilitate internațională

Această resursă va permite testarea directă a interacțiunilor dintre microbi și celulele umane, susținând dezvoltarea de noi terapii, probiotice, metode de diagnostic și intervenții personalizate în sănătatea digestivă și sistemică.

„HiBC oferă o infrastructură solidă pentru validarea experimentală a relației microb–gazdă, reducând semnificativ golurile din studiile bazate exclusiv pe ADN”, au concluzionat autorii.