Symbiosen mellom tarmbakterier og kroppen spiller en enormt viktig rolle for helsen.

Det samlede antallet gener i tarmfloraen er over 100 ganger større enn i vårt eget genom, og mange av bakteriene er essensielle for immunforsvaret vårt. De spiller en viktig rolle for utvikling av sykdommer og lidelser som diabetes og fedme.

Tidligere ukjente

Nå har danske forskere kartlagt genene for 500 tarmbakterier som tidligere var ukjente. Forskerne selv mener at med dette funnet er alle tarmbakterier kartlagt.

Genene kan brukes til å utdype forståelsen av en lang rekke lidelser, men også til å utvikle nye typer antibiotika.

Det forteller førsteamanuensis Henrik Bjørn Nielsen, som har stått bak studien sammen med professor Søren Brunak. Begge arbeider ved Center for Systems Biology ved Danmarks Tekniske Universitet.

– Tarmbakterier har vært et av de hotteste vitenskapelige emnene i de siste fire årene. Hittil har man bare kjent til ti prosent av tarmbakteriene. Vi har kartlagt resten. Det kan føre til store medisinske fremskritt, sier Nielsen.

• Les også: Tarmbakterier i forkledning

Dekan Allan Flyvbjerg ved Aarhus Universitet er begeistret.

– Tarmbakterier er et utrolig spennende område. Vi har mellom 1,5 og 2 kilo bakterier i tarmen, og alt tyder på at de er direkte koblet til helsen vår. Nå får vi et mye mer presist bilde av hvilke bakterier som finnes i tarmen.

Studien er nettopp offentliggjort i tidsskriftet Nature Biotechnology.

Stort potensial

Nå kan forskere finne ut hva som er spesielt med tarmen hos pasienter med for eksempel type 2-diabetes, kronisk tarmbetennelse, autisme, ADHD og schizofreni, eller alvorlig overvekt.

Det åpner opp for nye behandlingsmetoder, hvor bakterier enten fjernes eller tilsettes.

– Man har allerede gjort tynne mus tykke ved å overføre tarmbakterier fra tykke mus, sier Henrik Bjørn Nielsen.

Allan Flyvbjerg er enig i det er mange muligheter.

– For å kunne bruke tarmfloraen i behandling må vi vite mer om bakteriene som lever der. Den informasjonen får vi fra denne studien, sier han.

Påvirker medisinopptak

Oppdagelsen kan også brukes til å forstå hvordan medisiner tas opp gjennom tarmen. Det er bakteriene i tarmen som møter medisinene, og kanskje bryter de dem ned. Det innebærer at medisiner blir brutt helt på ulike måter hos personer med ulike bakterier.

Det kan man begynne å finne løsninger på, forteller Henrik Bjørn Nielsen:

– Vi kan forstå hele samspillet mellom bakteriene og oss på en mer nyansert måte. Ettersom vi alle har ulike sammensetninger av bakterier i tarmen, trenger vi kanskje forskjellige mengder eller typer av medisiner. Slike kan man begynne å se på nå.

• Les også: Transplantert bæsj mot diabetes

Bakteriofager blir nye antibiotika

Studien peker også på en ny måte å se på antibiotika på. Forskerne har nemlig også kartlagt genomene til bakteriofagene (virus som smitter bakterier).

Dermed kjenner forskerne nå over 800 bakteriofager som også hittil har vært ukjente.

Ved hjelp av tidsserier har forskerne funnet ut hvilke bakteriofager som angriper hvilke bakterier. De har sett at på ett tidspunkt var en spesifikk bakteriofag til stede i prøven, og deretter forsvant en bestemt bakterie.

Dette kan være fremtidens antibiotika.

– Ved å bruke bakteriofager målretter vi behandlingen mot én bakterie, i stedet for å drepe mange forskjellige typer, som man gjør i dag. Det er mye sunnere for tarmfloraen og dermed for kroppen.

– Samtidig vil man få en ny form for antibiotika, noe som har et stort potensial. Siden bakteriofagene hele tiden utvikler seg sammen med bakteriene, kan behandlingen løpende oppdateres i takt med at bakteriene utvikler resistens, forklarer Nielsen.

Tusenvis av puslespill

For å oppdage de 500 nye bakteriene må forskerne av tekniske årsaker skjære den samlede DNA-mengden fra tarmfloraen i millioner av biter. Dermed endte de med et gigantisk kaos av DNA-biter. Deretter måtte de samle bitene sammen som i et puslespill.

Men når man arbeider med gener, i motsetning til puslespillbrikker, passer bitene alle mulige steder – og det er ikke noe bilde man kan se på.

Forskerne tok utgangspunkt i at gener som stammer fra samme bakterieart, måtte finnes i samme antall.

Altså: Hvis det for eksempel var 1000 eksemplarer av et bestemt gen og 1000 av et annet, kom fragmentene trolig fra den samme bakterien.

Forskerne tok ut tarmbakterier fra 400 personer fra Europa. Dermed kunne de observere om antallet fragmenter fulgte hverandre på tvers av flere personer med forskjellige sammensetning av bakterier.

Etter hvert kom forskerne fram til genomer for 741 bakterier, der om lag 250 var kjente fra før.

• Les også: Katalog over tarmbakterier

– Vi har ikke brukt kunnskap om kjente bakterier og bakteriofager til analysen. Vi viser bare hva som ligger i dataene. Det er vakker vitenskap, men litt nerdete, sier Henrik Bjørn Nielsen.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.