Das Probengefäß enthält eine Lösung, die die DNA der Darmbakterien für bis zu 2 Jahre konserviert und von -20° Celsius bis +40° Celsius stabilisiert.

BIOMES arbeitet mit einer sehr spezifischen und sensitiven Methode, dadurch können nahezu alle bekannten Darmbakterien einer Person in nur einer Stuhlprobe nachgewiesen werden.

DNA ist bereits in kleinsten Mengen Stuhl enthalten, deshalb reicht eine winzige Stuhlprobe, um das gesamte Genom der Darmbakterien abzubilden.

Eine gesunde Darmflora enthält eine Vielzahl lebenswichtiger Bakterien.

Die DNA der Bakterien enthält Informationen über Art, Aufbau und Funktion der einzelnen Organismen. Die Sequenzabfolge der Nukleinsäuren im DNA-Strang codiert die genetische Information für die Bausteine einer Bakterie.

Extraktion: Um an diese Informationen zu kommen muss die DNA zunächst isoliert werden.

Analysiert wird ein spezifisches Gen der Mikroorganismen, die sogannte 16S rDNA. Dieses Gen besitzen alle Bakterien, allerdings hat jeder Organismus eine eigene Basensequenzabfolge.

Sequenzierung: Für die Analyse werden die relevanten Bereiche aus der isolierten Bakterien DNA vermehrt.

Next Generation Sequencing ist eine Technik zur Aufklärung der Nukleinsäureabfolge und somit die Grundlage zur Identifikation der in der Probe enthaltenen Bakterien.

Einfach gesagt wurde die biologische DNA der Darmbakterien mit Hilfe des Next Generation Sequencing in digitale DNA umgewandelt. Die biologische Information der Bakterien, die in deren DNA kodiert ist, wird dadurch digital vom Computer lesbar.

Zur Überprüfung der Datenqualität dient eine inhouse entwickelte Software-Pipeline. Am Ende dieser Pipeline liegen Daten vor, die Informationen aller in der jeweiligen Probe gefundenen Bakterien enthalten.

Bevor das individuelle Bakterien Profil entstehen kann, müssen diese Daten mit allen bekannten Bakterien Genomen verglichen werden. Diesen Vorgang nennt man „Mapping“. Es erfolgt ein Abgleich der in der Probe gefunden DNA-Sequenzen mit einer Datenbank, die alle bisher bekannten Bakterien Gene enthält.

Am Ende entsteht ein einzigartiges Mikrobiom Profil, in dem alle in der Probe enthaltenen Bakterien nicht nur identifiziert, sondern auch quantifiziert wurden. Denn es ist nicht nur entscheidend, welche Bakterien ein Mensch hat, sondern auch in welcher Anzahl und Verteilung.

Es ist jedoch nicht nur wichtig zu wissen, welche Bakterien zu welcher Anzahl im Darm eines Menschen leben. Es gilt auch zu verstehen, welche Funktionen diese Bakterien erfüllen. Nur so kann das individuelle Mikrobiom Profil interpretiert werden.

Dazu haben die Wissenschaftler*innen von BIOMES in mehrjähriger Forschungsarbeit eine Meta-Wissensdatenbank aufgebaut, die die Ergebnisse von mehr als 7.000 weltweiten Mikrobiom-Studien vereint. Die Auswahl der Studien erfolgt nach strengen Bewertungskriterien. Die Mikrobiom Forschung ist ein junges Feld. BIOMES trifft nur Aussagen zu Bereichen der Darmflora, die bereits gut erforscht sind.

In der Medizin sind Referenzwerte weit verbreitet, die einen allgemeingültigen Wert bestimmen der angeben soll, was als gesund oder krank gilt.

Jedoch sind für Menschen unterschiedlicher Lebenslangen auch unterschiedliche Werte im grünen oder gelben Bereich. Das heißt: Was für eine 80-Jährige Frau als gesund gilt, die sich ihr Leben lang als „Allesesserin“ inkl. Fleisch ernährt hat, gilt nicht zwingend auch für eine 18-Jährige Veganerin als gesund.

Deshalb arbeitet BIOMES zur Interpretation der Daten zusätzlich mit deren Abgleich mit der BIOMES-Community. Dazu werden passende Subgruppen gebildet, die zur jeweiligen Person passen, um Abweichungen des Mikrobiom-Profils genauer bestimmen zu können.

Das Ergebnis ist ausführlicher und dennoch verständlicher Bericht, in dem die Bakterien ihrer Funktion nach zu verschiedenen Themengebieten gruppiert werden. Dazu werden pro Schwachstelle Ernährungs- und Lifestyle-Empfehlungen gegeben. Alle Interpretation basieren auf der BIOMES-Wissensdatenbank. Die wissenschaftliche Primärliteratur wird transparent verlinkt.