Nya blodbaserade biomarkörer för spegling av mikrobiota, kost och deras interaktion associerad med typ 2 diabetes risk

Forskningsprojekt, 2020 – 2022

Norden har en ledande ställning i register- och biobanksforskning på grund av de hög-kvalitativa, rikstäckande register, och storskaliga prospektera kohortstudier anslutna till unika biobanker som byggts upp under de senaste 30 åren.

Detta har främjat spjutspetsforskning och innovation inom medicin och life-science och många miljarder kronor har investerats i infrastrukturer för att upprätta och underhålla dessa unika resurser. Under de senaste åren har forskning visat att mikrofloran i mag-tarmkanalen (inklusive munnen) och dess samspel med livsstilsfaktorer, såsom kost, har en stor betydelse för hälsa och sjukdom. Mycket av detta härrör från korrelationsstudier men man vet väldigt lite om de kausala sambanden hos människa. En stor brist i sammanhanget är att de allra flesta prospektiva kohortstudier, som normalt utgör det starkaste kortet för att undersöka hur livsstil påverkar sjukdomsrisk, saknar insamlade avföringsprover vid baslinje eller under uppföljning. I nya kohorter som etableras samlas avföringsprover, och pågånde kohorter har i vissa fall börjat samla in prover på några tusen individer, men det kommer dröja >5-10 år innan tillräckligt många utvecklar sjukdom och man därmed kan studera mikrobiotans roll prospektivt i dessa material. Det finns därför ett stort behov av att utveckla nya, validerade blodbaserade biomarkörer som speglar tarmflorans sammansättning och aktivitet och som kan användas som ett alternativ då avföringsprover saknas och mikrobiotan därmed inte kan analyseras. Syftet med detta projekt är därför att utveckla nya blodbaserade biomarkörer som speglar mikrobiotan genom olika alternativa metoder. Vår hypotes är att man kan utveckla och använda en optimal kombination av olika metodiker. Hit hör profilering av metaboliter i blodet som kan kopplas till specifika mikroorganismer och deras aktivitet, mätning av antigener och bakteriellt DNA som orsakas av nuvarande och tidigare invasion av specifika bakteriearter och som återspeglar tydliga och interaktiva effekter av diet och tarmfloran. Pilotstudier visar stor potential. Vi kommer att undersöka om metoderna var för sig eller i kombination bäst speglar mikrobiotans sammansättning och aktivitet genom att leta efter mönster som kan kopplas till specifik mikrobiell sammansättning och aktivitet mätt i avföringsprover från fritt levande individer. Målet är sedan att utvärdera om en optimal kombination av sådana biomarkörer är associerade med risk att utveckla typ 2 diabetes och associerade med etablerade riskfaktorer för hjärtkärlsjukdom samt om sådana fynd kan valideras i ett oberoende grupp människor. För att finna och validera blodbiomarkörer kommer vi att använda prover och data från en subgrupp på 500 individer som ingår i Danish Diet, C ancer and Health- Next Generations studien (n=50 000) som just nu är under uppbyggnad och där baslinjesinsamlingen av data kring hälsa, livsstil och hälsoundersökning precis färdiställts. I hälsoundersökningen ingår blodprover, urinprover, antropometriska data, saliv och avföringsprover (avföring från ca 25 000 individer). Avancerade statistiska metoder, utvecklade i vår grupp kommer att avvändas för att finna lämpliga biomarkörer samt för att studera deras prospektiva samband med etablerade kariodmetabola riskfaktorer risk för att utveckla typ 2 diabetes i en av oss redan etablerad fall-kontrollstudie i Northern Sweden Health and Disease Study (NHDS). Vi kommer att valdiera fynden i en oberoende kohort. För detta kommer vi använda data och prover från den kliniska subkohorten från Svenska mammografikohorten som ingår i den nationella forskningsinfrastrukturen SIMPLER. I denna subkohort har prover analyerats för metabolomik på 5022 individer av vilka 173 utvecklat T2D under uppföljningstiden.Resultaten från detta projekt har stor potential att möjliggöra användningen av väletablerade och mogna prospektiva kohorter för att undersöka hur mikrobiotan i samverkan med kost påverkar människors hälsa och sjukdom, med typ 2 diabetes.