Ranko Gacesa ontleedt het microbioom
Knutselen met darmbacteriën
Je realiseert het je meestal niet, maar je darmen vormen een compleet ecosysteem. Ieder mens heeft daar wel honderd biljoen bacteriën wonen van zo’n honderd tot zeshonderd verschillende soorten. En dat is prima. Sterker nog: zonder deze bacteriën krijg je grote problemen met je spijsvertering, met je stoelgang en niet te vergeten: met je immuunsysteem.
Dat ecosysteem is bij geen enkel mens hetzelfde. Niet alleen het aantal bacteriën verschilt per mens, de soorten verschillen ook. Sterker nog: jouw darmflora lijkt meer op die van je huisgenoten dan op die van je ouders.
Maar hoe die darmflora – ook wel microbioom genoemd – nu precies werkt, dat is nog een groot raadsel. ‘Behandelingen voor bepaalde vormen van kanker lijken afhankelijk van de darmflora beter te werken, dus als we de darmflora gericht kunnen aanpassen, zou deze behandeling succesvoller kunnen zijn’, zegt onderzoeker Ranko Gacesa.
Patronen
Gacesa doet zijn onderzoek binnen het Dutch Microbiome Project, dat is opgezet door onderzoekers van het UMCG in 2015. Het heeft als doel om de samenstelling van de darmflora van meer dan achtduizend Nederlanders in kaart te brengen. Gacesa legt patronen in de grote hoeveelheden data bloot. ‘Ik ben toevallig zo’n persoon die handig is met computers’, zegt hij.
Behandelingen voor bepaalde vormen van kanker lijken afhankelijk van de darmflora beter te werken
Onderzoekers verzamelen daarvoor monsters van de ontlasting van proefpersonen. ‘Met een aantal vernuftige trucjes kunnen onderzoekers het DNA van de bacteriën van de darmflora scheiden van de rest’, vertelt Gacesa. Vervolgens lezen ze de code van het DNA uit. ‘Wat je dan overhoudt is een soort smoothie,’ zegt hij, ‘een brij van het uitgelezen DNA van alle verschillende bacteriën.’
Omdat hij vooraf al weet wat de genetische code is van veel van de bacteriën die hij aan zou kunnen treffen, kan de computer vervolgens bepalen welke bacteriën er hoogstwaarschijnlijk in de smoothie zitten.
Levensstijl
Zo ontdekte Gacesa ook dat de samenstelling van de darmflora niet erfelijk bepaald is, zoals veel mensen denken. Uitgebreide vergelijking liet zien dat de DNA-smoothies van mensen die samenwonen, meer op elkaar lijken dan die van familie. ‘Daarnaast bleek dat de darmflora van broers en zussen binnen een samenwonend gezin meer op elkaar lijkt dan op die van hun ouders.’
Dat laatste is te verklaren door de mogelijke overlap in levensstijl die broers en zussen hebben. Zeker als ze een vergelijkbare leeftijd hebben. De grote overeenkomst in samenstelling van de darmflora bij mensen die samenwonen komt dan doordat we bacteriën oppikken uit onze omgeving en ook onze ‘eigen’ bacteriën afgeven. ‘Sommige onderzoeken claimen zelfs dat ze gelijkenissen vinden tussen de darmflora van mensen en hun huisdieren.’
En eigenlijk is dat niet eens zo onlogisch. Een baby wordt immers geboren zonder darmflora. Pas na de geboorte wordt die opgebouwd. En dat betekent dat de samenstelling van je eigen darm-ecosysteempje grotendeels door de omgeving wordt bepaald.
Samenwerken
Maar wat gebeurt er als mensen verhuizen? Daar is Gacesa nog niet zeker van. Zijn theorie is dat de ecosystemen in de darmen steeds minder op elkaar gaan lijken als mensen niet meer bij elkaar in huis wonen, maar hij en zijn team zijn nog bezig met het verzamelen van data om dit verder te onderzoeken.
Sommige bacteriën worden invasieve soorten, net als de groene papegaaien in het park
Daarmee hoopt hij ook in kaart te brengen hoe al die verschillende bacteriën in de darm samenwerken. ‘Net als de dieren en planten in een ecosysteem vervullen de verschillende bacteriën in de darmflora allemaal een functie binnen het systeem van de darmen’, zegt hij. ‘De algemene principes kunnen voor iedereen grofweg hetzelfde zijn. En dat betekent dat verschillende bacteriën eenzelfde functie kunnen vervullen in verschillende personen.’
En als we daar meer van afweten, kunnen we die kennis toepassen, door met gerichte medicatie ziektes aan te pakken. Dat gebeurt al op een vrij grove manier, wanneer de darmen geïnfecteerd zijn met de bacterie Clostridium difficile, die daar ernstige ontstekingen kan veroorzaken. Door de ‘poepsmoothie’ van iemand anders te transplanteren komen er weer andere bacteriën in de darmflora, waardoor deze een soort ‘reset’ krijgt, legt Gacesa uit.
Twintig jaar
Het werkt, maar welke bacteriën voor deze reset zorgen, weten we niet. Vandaar ook dat Gacesa denkt dat het zeker nog twintig jaar gaat duren voordat we pillen hebben met nauwkeurig uitgemeten hoeveelheden van bepaalde bacteriën die werken tegen specifieke ziektes.
Het blijft moeilijk om de darmflora met een korte behandeling blijvend te veranderen. ‘De darmflora kunnen erg goed weerstand bieden aan veranderingen, maar sommige bacteriën worden invasieve soorten, net als de groene papegaaien die je soms in het park ziet vliegen.’