STREAMS: Un cadru extins pentru standardizarea raportării în studiile asupra microbiomului ambiental și gazdelor non-umane

Un studiu realizat la mai multe instituții internaționale și publicat în Nature Microbiology la data de 1 decembrie 2025 a analizat modul în care pot fi standardizate și îmbunătățite practicile de raportare pentru cercetările microbiomului din medii naturale, sisteme sintetice sau gazde non-umane. Cercetarea arată că domeniul microbiomului ambiental rămâne insuficient armonizat metodologic, în ciuda expansiunii masive a tehnicilor multi-omice și a complexității crescânde a datelor generate.
Cercetările în microbiom intersectează biologia moleculară, ecologia, bioinformatica, știința datelor și studiile de teren, generând seturi de date voluminoase și dificil de standardizat. În timp ce microbiomul uman a beneficiat de investiții consistente și ghiduri consolidate de raportare, cercetările asupra microbiomului din mediile terestre, acvatice, atmosferice, din agricultură, precum și cele care implică modele sintetice sau gazde animale și vegetale, sunt fragmentate din punct de vedere metodologic.

Standardele precum MIxS sau ENVO, precum și ghidurile STORMS pentru microbiomul uman au îmbunătățit raportarea datelor, dar nu acoperă specificitățile sistemelor non-umane. În acest context, a apărut necesitatea unui cadru unificat, adaptat diversității ecologice și tehnice a acestor studii. STREAMS (Standards for Technical Reporting in Environmental and host-Associated Microbiome Studies) a fost dezvoltat exact pentru a răspunde acestor nevoi.

Despre studiu

Obiectivul general

Scopul principal al studiului a fost crearea unui set de recomandări structurate pentru raportarea completă și transparentă a cercetărilor microbiomului în contexte non-umane. STREAMS reprezintă prima inițiativă majoră care adaptează principiile existente ale raportării științifice la specificul mediilor naturale, mediilor sintetice și gazdelor non-umane.

Atelierul de lucru și dezvoltarea inițială

În iunie 2024 a fost organizat un atelier de lucru internațional la Atlanta, reunind 50 de experți în microbiom, editori de reviste, finanțatori și reprezentanți ai marilor baze de date. Participanții au analizat limitele STORMS - un standard orientat exclusiv spre microbiomul uman - și au identificat necesitatea revizuirii profunde a terminologiei, metadatelor și cerințelor de raportare pentru studiile ambientale.

Interpretările au evidențiat zone critice precum:

• raportarea incompletă a metadatelor spațiale și temporale;
• diferențe majore între tipurile de probe din ecosisteme variate;
• utilizarea inegală a protocoalelor multi-omice;
• nevoia de transparență bioinformatică crescută;
• absența unor ghiduri de bune practici pentru culturi sintetice și comunități microbiene reconstruite.

Pe baza acestor discuții, un prim draft al STREAMS a fost redactat și distribuit comunității internaționale.

Metodologia de colectare a feedback-ului

Pentru a asigura relevanța globală a ghidurilor, draftul STREAMS a fost supus unui proces iterativ de feedback comunitar, utilizând o metodologie Delphi modificată. Materialele au fost distribuite prin e-mailuri țintite, rețele sociale, buletine de specialitate și site-ul oficial STREAMS.

• Runda 1: peste 700 de comentarii din partea cercetătorilor;
• Runda 2: încă 400 de comentarii suplimentare asupra versiunii actualizate;
• În total: feedback de la 248 de cercetători din 28 de țări.

Comentariile au abordat aspecte precum completitudinea metadatelor, necesitatea includerii parametrilor software expliciți, clarificarea contextelor de eșantionare și introducerea unor categorii intermediare de studii (de exemplu, experimente în sere).

Structura finală STREAMS

STREAMS cuprinde 67 de itemi grupați în șase secțiuni, reflectând structura standard a unui articol științific:

• Rezumat
• Introducere
• Metode
• Rezultate
• Interpretări
• Informații suplimentare

Fiecare item include recomandarea concretă, sursa conceptuală (MIxS, ENVO, STORMS, STREGA etc.), exemple și spații pentru evaluarea conformității.

Rezultate

Conținutul principal al ghidurilor STREAMS

STREAMS oferă un cadru cuprinzător pentru raportarea studiilor microbiomului, incluzând:

• Metadate extinse despre eșantioane: tipul probei, contextul ecologic, localizarea geografică (cu încurajarea furnizării coordonatelor), date sezoniere și istoricul gazdei.
• Specificarea completă a protocoalelor experimental-analitice: extracția acizilor nucleici, proteomică, metabolomică, procesarea și manipularea probelor.
• Controlul calității: includerea clară a controalelor pozitive și negative, descrierea replicatelor și raportarea procedurilor de decontaminare.
• Transparență totală în fluxurile bioinformatice: versiuni software, baze de date utilizate, parametri, normalizare, eliminarea datelor cu calitate redusă.
• Acces deschis: recomandări pentru arhivarea datelor brute, procesate, metadatelor și codului într-un mod compatibil cu principiile FAIR.

Implementare și instrumente asociate

Pentru a sprijini aplicarea ghidurilor, au fost dezvoltate:

• o versiune simplificată a checklistului STREAMS;
• un ghid complet pentru utilizatori;
• un videoclip tutorial;
• un șablon pentru planuri de management al datelor (DMP Tool);
• opt studii exemplu aplicate itemilor STREAMS.

În plus, se planifică dezvoltarea unui model lingvistic dedicat evaluării manuscriselor microbiomice, bazat pe structura STREAMS.

Limitări ale ghidurilor

• Posibilă „oboseală la checklist” din cauza numărului mare de itemi.
• Risc de interpretare a itemilor drept cerințe rigide.
• Dificultatea de a recupera retroactiv informațiile lipsă dacă ghidurile nu sunt utilizate încă din fazele timpurii ale studiului.
• Reprezentare insuficientă a comunităților științifice din Africa, Asia și America de Sud.

Interpretări

STREAMS reprezintă o extensie naturală a ghidurilor STORMS, adaptată pentru complexitatea diversă a microbiomilor non-umani. Standardele existente în domeniu, precum MIxS, ENVO, STROBE și STREGA, au fost integrate pentru a crea o resursă coerentă și comparabilă între studii.

Prin accentuarea transparenței, a accesului la date și a detaliilor metodologice, STREAMS oferă un cadru de referință care poate îmbunătăți semnificativ replicabilitatea, comparabilitatea și valoarea pe termen lung a cercetărilor microbiomului. Deși implementarea completă poate părea dificilă pentru unele echipe, ghidurile sunt concepute ca instrument flexibil și evolutiv.

Autorii subliniază importanța colaborării continue cu comunitatea științifică internațională, cu actualizări periodice ale ghidurilor și extinderea reprezentativității geografice și disciplinare în versiunile viitoare. Utilizarea STREAMS încă din stadiile incipiente ale proiectelor poate preveni pierderi de date și poate facilita conformitatea cu principiile FAIR.