Ny teknologi gør det muligt at finde tegn på sygdom i afføringsprøver

Videnskabelige nybrud 2. jun 2022 3 min Postdoc Andressa de Zawadzki Skrevet af Kristian Sjøgren

Forskere har gjort det muligt på en hurtig og effektiv måde og på samme tid at undersøge forskellige klasser af metabolitter i en afføringsprøve. Et nyt forsøg viser, at teknologien gør det muligt ud fra en afføringsprøve at identificere, om personer lider af forskellige sygdomme.

Interesseret i Videnskabelige nybrud? Vi kan holde dig opdateret helt gratis

En lang række sygdomme kan være svære at diagnosticere, fordi de involverer de indre organer og derfor kræver invasive undersøgelser, eksempelvis biopsier, af diagnosticere.

Det kan eksempelvis dreje sig om leversygdomme, nyresygdomme og tarmsygdomme.

Men måske bliver det i fremtiden muligt at stille diagnoserne meget lettere ved simpelthen at analysere afføringsprøver.

Det har forskere i hvert fald taget skridt i retning af.

I et nyt forskningsarbejde har forskere gjort det muligt lynhurtigt at analysere på forskellige klasser af metabolitter i en afføringsprøve.

Da de ovennævnte sygdomme ofte resulterer i ændret metabolitsammensætning i tarmen, kan forskerne på den måde identificere, hvad personerne lider af.

”Det gør, at vi nu kan drømme om hurtigt at kunne stille diagnoser for en lang række sygdomme med en ikke-invasiv ”biopsi” ved hjælp af afføringsprøver,” forklarer en af forskerne bag studiet, postdoc Andressa de Zawadzki fra Steno Diabetes Center Copenhagen.

Forskningen, som Andressa de Zawadzki har udført under forskningsleder Cristina Legido-Quigley, er offentliggjort i Metabolites.

Flere grunde til at være interesseret i metabolitterne i tarmene

Forskere har i lang tid interesseret sig for at kunne undersøge sammensætningen af metabolitter i tarmene.

Dels udskiller de forskellige organer metabolitter til tarmene, og derfor kan metabolitterne sige noget om organernes tilstand. Flere studier har allerede peget på, at tilstedeværelsen af givne metabolitter i afføringen peger på, at personen lider af specifikke organsygdomme. Metabolitterne kan altså benyttes som biomarkører for sygdom.

For det andet udskiller bakterier en masse metabolitter i tarmene, og netop sammensætningen af bakterier i tarmene har stor betydning for helbredet. Ved at screene tarmbakteriernes metabolitter kan man få en bedre indsigt i, om man har en god eller uheldig sammensætning af bakterier i tarmene.

Selvom der altså har været stor interesse for at screene metabolitsammensætningen i tarmene, har det dog indtil videre været en besværlig og opdelt proces.

Andressa de Zawadzki fortæller, at man indtil videre har været nødt til at lave forskellige screeninger for forskellige typer af metabolitter i tarmene. Eksempelvis har det været nødvendigt med to meget forskellige teknikker for at analysere aminosyreindholdet i tarmene og indholdet af galdesafter – to typer af metabolitter.

”Vi har forskellige metoder til at lave analyserne, men problemet er, at de er meget specifikke på de givne klasser af metabolitter. Der findes nogle til at analyse på galdesafter og andre til at analysere på aminosyrer, og det gør hele processen med at bruge metabolitterne til at sige noget om sygdom tidskrævende og dyr,” forklarer hun.

Kan analysere det hele på samme tid

I forskningen bag det nye studie har forskerne udviklet en metode til at analysere flere ting på samme tid.

Først oprenser forskerne en given afføringsprøve ved at tilsætte nogle kemikalier, der efterfølgende gør det muligt ved hjælp af væskekromatografi og massespektrometri at analysere prøven for både aminosyrer og galdesafter på én gang.

Væskekromatografien inddeler metabolitterne efter stoffernes polaritet, mens massespektrometri opdeler stofferne efter deres molekylære vægt og elektriske ladning.

”Det nye er, at vi med vores nyudviklede måde til at forberede afføringsprøverne kan analysere på forskellige klasser af metabolitter med én væskekromatografisk injektion og én massespektrometrianalyse. Det gør, at vi både kan analysere på alting samtidig, men også at vi sparer tid og ressourcer, fordi vi kun skal køre vores analyse én gang i stedet for flere gange,” siger Andressa de Zawadzki.

Kunne identificere folk med alkoholrelateret leversygdom

I studiet har forskerne også valideret, at de kan bruge analyserne til at sige noget om folks helbred. Det er også noget, som forskerne vil gå videre med i fremtidige studier.

Til formålet lavede forskerne en undersøgelse af metabolitterne i afføringsprøver fra 475 patienter med alkoholrelateret leversygdom samt raske kontrolpersoner.

Forskerne gjorde afføringsprøverne klar med deres nyudviklede metode og analyserede derefter prøverne for 28 forskellige metabolitter.

Her kunne forskerne meget klart se, at profilen af metabolitter var forskellig mellem de raske kontroller og personer med alkoholrelateret leversygdom.

”Vores næste skridt bliver at finde ud af, om vi kan karakterisere mellem de forskellige stadier af leversygdom, som er koblet til overforbrug af alkohol, herunder inflammation og fibroser. I dette studie var det bare formålet at udvikle en metode til at identificere forskellene,” siger Andressa de Zawadzki.

Udbreder forskningen

Andressa de Zawadzki fortæller, at studiet blot er første skridt på vejen til endnu flere opdagelser.

Forskerne vil nu benytte metoden til at identificere forskellige sygdomme ved at undersøge afføringsprøver for indholdet af metabolitter.

Derudover er forskerne allerede nu i færd med at lave forsøg, hvori de kombinerer undersøgelser af metabolitterne i tarmene med blandt andet bakterielle gener og sammensætningen af tarmbakterier.

”En helt særskilt fordel ved den metode, som vi har udviklet, er, at vi ikke bare kigger på de relative forhold mellem metabolitterne i en afføringsprøve. Vi får kortlagt de absolutte mængder af metabolitterne. Det gør, at vi forhåbentlig i fremtiden kan etablere, hvilke mængder af givne metabolitter i en afføringsprøve der er inden for det sunde område, og hvad der er over eller under grænseværdien for at være syg,” forklarer Andressa de Zawadzki.

High-throughput UHPLC-MS to screen metabolites in feces for gut metabolic health” er udgivet i Metabolites. Projektet er finansieret af EU’s Horizon 2020 program samt Novo Nordisk Fonden gennem en Challenge Programme-bevilling til medforfatter Torben Hansen for projektet ”MicrobLiver”.

Currently working with the use of state-of-the -art mass spectrometry-based metabolomics to investigate gut-and-liver axis in alcoholic liver fibrosis...

Dansk
© All rights reserved, Sciencenews 2020