«Атлас» уже рассказывал про наш проект по исследованию бактерий кишечника OhmyGut. В январе мы запустили краудфандинг на «Бумстартере», чтобы начать исследование микробиоты российской популяции. Это был первый в России кейс по поиску народного финансирования для биотехнологического проекта — и он оказался успешным.

После завершения кампании на «Бумстартере», мы доставили всем участникам по два набора теста OhmyGut. Идея заключалась в следующем: все сдают первый анализ, потом проходят опросник, получают рекомендации по питанию, следуют им две недели и повторно сдают тест. В результате мы получаем 271 x 2 пробирок и огромный материал для проверки научных и маркетинговых гипотез.

Примерно так всё и вышло, и сейчас мы поделимся результатами.





Мне сказали слово, я расплёл его в строку


Чтобы определить, какие микробные виды и в каких пропорциях обитают в кишечнике, применяется метагеномное секвенирование. Эта технология прочитывает геномные последовательности микробов «как есть», без предварительного разделения на группы и выращивания колоний в чашках Петри.

Мы использовали наиболее простой и дешевый метод: прочли не все геномы целиком, а только один ген каждого микроба длиной в несколько сотен букв — а именно 16S рРНК. Клетка использует эту последовательность для построения рибосомы — важнейшей молекулярной машины, необходимой для синтеза белка.

Последовательность гена 16S рРНК уникальна для каждого вида. Поэтому он отлично подходит для генотипирования бактерий. Чтение последовательности происходит с помощью секвенаторов (самое дорогостоящее оборудование во всем процессе). На вход подается ДНК, выделенная из образцов микробиоты, на выходе получаем данные: тысячи ридов для каждого образца. В нашем исследовании средний рид весил около 250 букв.

Вот так выглядит рид генома кишечной палочки Escherichia coli:



Определить вид, род или семейство бактерии по такому слову стало возможно благодаря ряду геномных исследований бактерий. Все данные и научные публикации сведены в объединенные общедоступные базы данных NCBI.

В целом, методы исследования бактериального состава похожи на те, что мы используем для проведения генетического теста. В лабораторных условиях мы выделяем ДНК отдельного участка генома (16S рРНК в случае микробиоты) с помощью специальных праймеров, потом умножаем полученные молекулы с помощью белка-полимеразы, прочитываем их, получаем риды и определяем, какие бактерии и в каких долях присутствуют в образце. Анализируем полученные данные, по результатам составляем отчет и рекомендации, загружаем в личный кабинет. #всесчастливы.

В России такие исследования для широкого круга пользователей больше никто не предлагает. В США несколько лет назад запустился проект uBiome, который проводит тесты микробиоты (и не только кишечной). В Германии работает исследовательский проект My Microbes, но пока что это не коммерческий продукт, и участие в нем стоит около 600 евро. Ближе них конкурентов у OhmyGut нет.

Репрезентативность выборки и контрольная группа


Краудфандинг был не только бета-тестированием OhmyGut как будущего коммерческого продукта, но и научным исследованием. И тем не менее в нём не было группы контроля: мы не ставили никаких гипотез, для проверки которых мог бы потребоваться дизайн «эксперимент-контроль».

Выборка «участники краудфандинга на Бумстартере» нерепрезентативная — в том смысле, в каком это понятие используется в эпидемиологии. Для нашего исследования мы не отбирали таких москвичей, которые бы отражали статистику по Москве. И хотя в нашей выборке оказались представлены все три главных энтеротипа, мы не можем утверждать, что в репрезентативной выборке по Москве или по России соотношение этих типов будет таким же. Но «нерепрезентативно» не значит «ненаучно».
Что еще за энтеротип такой
Энтеротип — устойчивое сочетаний бактериальных видов, состав которых зависит от преобладания в рационе клетчатки, животных белков или сложных углеводов.

Мы проводили проспективное интервенционное исследование, где в роли интервенции выступили рекомендации по питанию, которые мы дали участникам после заполнения опросника. По результатам нашего исследования мы оценили влияние различных факторов на состав микробиоты, а также диапазон изменений микробиоты для тех, кто изменил и не изменил пищевые привычки.

В качестве примера исследования с похожим дизайном можно привести проект, в котором рассматривались две группы по отдельности: вегетарианцы, которые начали есть мясо, и мясоеды, которые перестали есть мясо и питались растительной пищей.

Кто же такие участники краудфандинга OhmyGut


Всего в исследовании принял участие 271 человек, все — жители Москвы. Если описывать среднестатистического участника проекта OhmyGut, то это будет молодой человек (29-31 год) нормального телосложения (индекс массы тела 21–23 при норме 19–25), который ест четыре раза в день и спит 7–8 часов. Занимается спортом несколько раз в неделю (причем предпочитает кардионагрузки силовым тренировкам) и почти не выпивает — всего-навсего бокал сухого вина несколько раз в месяц. Пожалуй, мы узнаём себя или своих друзей в этом портрете.

И что они едят


Рацион среднестатистического участника теста OhmyGut вполне стандартный: мясо, молочные и кисломолочные продукты, картошка и белый хлеб несколько раз в неделю и никакого льняного масла и киноа (до получения наших рекомендаций). Словом, ничего такого, чего мы о себе не знали.

По результатам опросника мы составили граф и построили связи между продуктами, которые входят в обычный рацион наших участников. Интересно было проверить математическую модель наблюдениями из жизни. Участники исследования едят помидоры только вместе с огурцами; если в рационе есть мясо, то есть и птица, кабачки идут в паре с баклажанами, а цветная капуста — с брокколи. На графе можно увидеть, как продукты кластеризуются по двум типам: условно-вегетарианский (правый верхний угол) и условно-мясоедческий (нижний левый).



Что получилось


Мы собрали собрали базу данных по составу микробиоты и метаданным пользователей и отчет для участников на 90+ страниц. В нём несколько разделов: состав бактерий, описание типов микробиоты, уровень защищенности от заболеваний, витаминогенез, синтез масляной кислоты бутирата, рекомендации по продуктам и пребиотикам.







Благодаря нашим рекомендациям некоторым участникам удалось повысить представленность полезных бактерий, сделать микробиоту более сбалансированной и даже сменить один кластер микробиоты в другой. Например, из третьего типа с преобладающей «западной» диетой и фастфудом — во второй, более вегетарианский.

Ну и самый главный успех — подтверждение того, что обычный здоровый человек готов сдать такой тест. Даже два раза. Просто чтобы питаться правильнее. Впечатляет!

Что не получилось


Будем продолжать работу над разделом рекомендаций. Сейчас мы приводим список дополнительных продуктов, которые полезны хорошим бактериям и будут увеличивать их представленность. В него входят, например, эндивий и топинамбур — и это мы еще убрали из текста листья подорожника (хозяюшке на заметку: они полезные).

В то же время, неправильно поддерживать исключительно колонии бактерий кишечника и при этом оставлять сам человеческий организм без основных нутриентов. Мы учли этот нюанс и в следующую итерацию отчета планируем внести справку по основам правильного питания.

Что теперь


Нам остается поблагодарить всех участников краудфандинга и вернуться к работе. Впереди второе издание отчета, исправленное и дополненное, коммерческий запуск теста и интеграция с данными генетического теста. А пока можно перевести дух и немного повеселиться.

Поделиться с друзьями
-->

Комментарии (34)


  1. riley_usagi
    14.06.2016 16:57
    +3

    Я в замешательстве.

    Судя по графикам, после ваших реккомендаций, количество полезных бактерий уменьшилось, вредных увеличилось.
    А так же увеличелась предрасположенность к большей части упомянутых заболеваний.

    Это нормально? Или я что-то делаю не так?


    1. anyavezh
      14.06.2016 17:32

      Ваше замешательство понятно.

      Мы специально оставили неидеальные скриншоты: в ходе исследования разные участники получили разные результаты.

      Средний уровень защищённости — это 5 и 6 баллов. Состав микробов меняются каждый день в зависимости от питания, и у нас есть основания полагать, что колебания такого рода происходят каждый день. По мере того как наша база будет расти, данные будут более точными. Важно также понимать, что снижение защищённости не говорит о повышении предрасположенности к заболеваниям.

      В ходе эксперимента у многих людей наблюдались изменения в сторону уменьшения. Некоторые участники с плохими баллами обычно имели для этого причину, например, принимали антибиотики между тестами.
      Про других пользователей мы пока точно не можем ничего утверждать. Возможно, переход на какие-то новые продукты требует гораздо больше времени, чтобы организм смог приспособиться.

      Такие результаты не повод не придерживаться разнообразия в питании.


      1. riley_usagi
        14.06.2016 17:35

        Показательные тесты оказались непоказательны? =)

        Сама задумка очень инетресная и перспективная, но всё же без контрольной группы это выглядит странно.


        1. Orcus13
          14.06.2016 17:50

          это вообще выглядит ненаучным без двойного слепого плацебо-контролируемого метода.


          1. riley_usagi
            14.06.2016 18:01
            +1

            Я бы так не сказал. В статье, как раз таки, подробно эта тема раскрыта.

            Просто это больше похоже на BigData нежели на углублённое изучение генетики. Но менее значимым от этого исследование не становится.
            Да и сама кампания уже обрела вес в обществе благодаря своим продуктам.


  1. superhimik
    14.06.2016 17:19

    Скажите, как вы можете объяснить, что после рекомендаций % полезных бактерий уменьшился (в среднем)?


    1. anyavezh
      14.06.2016 18:01

      Это данные отдельного пользователя, были и другие, более «красивые» результаты.

      Если по существу, то состав бактерий очень динамичный, меняется каждый день и может зависеть от конкретного набора блюд накануне сдачи теста. Пока мы только начали собирать данные для возможной интерпретации и уточнения рекомендаций в таких случаях.

      Кроме того, сейчас мы прорабатываем индивидуально все «плохие» случаи: связываемся с участниками и уточняем, что в действительности произошло с ними за две недели между тестами, как они питались, куда ездили, какие лекарства принимали.


  1. superhimik
    14.06.2016 18:07

    я понял. но если состав бактерий кишечника настолько динамичен, тогда какие гарантии того, что ваши рекомендации для конкретного человека окажутся адекватными, ведь они выданы фактически по 1 случайной точке?


    1. mphys
      14.06.2016 18:19

      Возможно, будет разработана специальная «диета тестера» — хочешь пройти тест, посиди на специальной диете (диета — это правильное питание, а не голодание и ограничивание себя в еде) две недельки, сдай тест, чтобы такие вот рандомно сьеденые накануне вещи не влияли на результаты.


    1. at80
      14.06.2016 18:42
      +1

      Стоит уточнить: состав микробиоты на самом деле изменяется каждый день, но не разительно: масштаб изменений изо дня в день меньше на 1-2 порядка, чем в среднем по популяции (т.е. чем различие между двумя произвольно взятыми людьми). Резких скачков обычно не происходит. Именно эта относительная стабильность и дает основу для интерпретации метагенома.

      С другой стороны, целенаправленное изменение диеты в течение считанных недель может сильно повлиять на микробиоту. Эта пластичность сообщества и позволяет направленно модулировать состав микробиоты — менять ее состав в более полезную для человека сторону.


  1. CyberAndrew
    14.06.2016 18:42

    Насколько я знаю, за рубежом такая проблема, как дисбактериоз кишечника, просто не признается. Чем-то этот проект похож на движение за вегетерианство и против ГМО.


    1. anyavezh
      14.06.2016 18:46
      +4

      Совсем нет. Мы за осознанное разнообразное питание и за ГМО


      1. CyberAndrew
        14.06.2016 22:28

        Я к тому, что анализ здоровья по состоянию микробиоты кишечника и выдача каких-то рекомендаций — это как гадание на кофейной гуще. Во-первых, непонятно, какие количества каких бактерий есть плохо, а какие хорошо. Во-вторых, если уж и есть точно какая-то проблема, то не факт, что её причина в плохой еде. Советовать поменять еду при кандидозе кишечника вместо флуконазола и пимафуцина — это чем-то похоже на советы пить соду и купаться в речке вместо химиотерапии при раке.


        1. anyavezh
          15.06.2016 19:15

          В отличие от кофейной гущи, про микробиоту кишечника и различные состояния здоровья опубликовано около 20000 научных статей за последние 10 лет.
          Микробы — хороший параметр для диагностики: они встречаются со всем что поступает в наш организм, и гораздо более динамичны, чем, например, показатели биохимии крови. Это позволяет по характерным паттернам выявить диагностические маркеры для заболеваний.

          С другой стороны, как вы правильно заметили, сложность заключается в том, что привычные нам критерии «плохой/ хороший» здесь не работает. Нет так называемой «нормы» — для каждого человека выявляется характерный тип, который зависит от многих параметров.

          О лечении: мы ни в коем случае не предлагаем заменить современную медицину, тем более при лечении терминальных заболеваний. Наоборот, мы хотим дополнить её и работать с теми ситуациями, когда заболевание еще не наступило. Сегодня доказано взаимодействие микробиоты с иммунной системой — а через это взаимосвязь с диабетом, метаболическим синдромом, атеросклерозом, воспалительными заболеваниями кишечника и раковыми заболеваниями.
          Как и при лечении некоторых из этих заболеваний, так и на подступах к ним современная медицина ищет помощников. Именно поэтому иммунологи предлагают оценивать микробиоту и управлять ей для того, чтобы сохранять здоровье.

          Кстати, если следить за балансом микробов в кишечнике — то кандидоз бы просто не наступил, и не нужно было бы принимать такие серьезные лекарства. Есть данные, что кандидоз можно будет в скором времени лечить добавлением бактерий — это гораздо более эффективно и безопасно для человека.


  1. monktsp
    14.06.2016 21:01

    Купил на бумстартере комплекты для себя и жены. Сдали первый анализ. Ничего не получили. Сказали питайтесь как мы сказали и сдавайте второй. Но проблема в том, что питание расчитывалось не индивидуально по первому анализу, а просто на основании теста из интернета. Почуствовал себя подопытным кроликом, который за свои же деньги участвует в исследовании на неудобных условиях. Отказался сдавать второй анализ. Виноват сам, надо внимательно читать. Но результаты первого исследования могли бы тоже прислать. А то как-то обидно что-ли


    1. Quetz
      14.06.2016 22:14

      Предположу что изначально действительно предполагалась выдача рекомендаций по результатам анализа, это даже в ролике с kickstarter-а можно услышать.
      Кстати, интересно бы узнать воронку конверсий «регистрация — первый анализ — второй анализ».


    1. anyavezh
      15.06.2016 12:11

      Мы тоже виноваты, извините, не прислали никаких писем. В первую очередь мы предоставили данные участникам, которые выполнили оба теста. В ближайшее время данные получат все, у кого был только один тест.

      С видео-роликом действительно получилась небольшая заминка: дело в том, что мы заказывали его сильно заранее и не смогли поменять, когда оценили возможности нашей лаборатории и поняли, что не успеем выполнить первый тест до проведения второго. Поэтому после первого теста мы давали рекомендации диетолога и потом уже проводили анализы. Во всех текстовых материалах был описан такой ход работы, и только в видео осталось напоминание о нашем первоначальном плане.


      1. monktsp
        15.06.2016 12:18

        Я тогда купил, просто посмотрев видеоролик и сделав выводы из него. Хотел прикоснуться к персонализированной медицине. В итоге разочарован был отсутствием персонализации. Хорошо, никто из коллег не согласился. То, что с женой деньги выкинули — ладно, но за других людей было бы обидно.
        Мое мнение — лучше бы затянули сроки, но сделали по уму, с обещанной персонализацией. Получилось бы куда интересней.

        Но пришлете хотя бы что-то — будет лучше, чем ничего как сейчас.

        Мы думали о заказе генетического теста, но сейчас сомневаемся, что выйдет что-то хорошее из этой куда большей траты денег.


        1. anyavezh
          15.06.2016 12:50

          Краудфандинг OhmyGut — экспериментальный проект, в отличие от генетического теста, который мы продаем в обычном режиме уже несколько лет.

          Что касается персонализации: рекомендации диетолога рассчитывались индивидуально на основании данных опросника. Участника. которые вели дневники питания, получили уточненные рекомендации по результатам двух тестов от нашего диетолога.

          До понедельника мы вышлем отчет, и вы сможете посмотреть ваши данные.


          1. monktsp
            15.06.2016 12:54
            +1

            Проект экспериментальный, но впечатление о компании именно по первому опыту складывается.

            Дабы добавить сюда позитива — отмечу, что коробочки для участников были красивые, хорошо упакованы и выглядят как дорогой продукт. Уверен, когда-нибудь и сам продукт у вас станет лучше.

            Спасибо.


            1. anyavezh
              15.06.2016 13:01

              Вам спасибо за участие и за обратную связь.
              Надеюсь, отчет вам понравится.


  1. REPISOT
    14.06.2016 21:06
    +2

    Итак, понятно, что приведены «некрасивые» результаты. Непонятно зачем, непонятно почему картинки НЕ соответствуют выводам.

    участникам удалось повысить представленность полезных бактерий

    Зачем такой диссонанс на бедных читателей?


    1. anyavezh
      15.06.2016 09:57

      Мы говорим о том, что есть разные данные: и те, которые приведены в скриншотах, и данные других пользователей, более «красивые». Понятно, что разрозненные и не подкреплённые статистикой цифры не составляют единую картину. Но в этом тексте мы и не ставили такую задачу, мы хотели поделиться первыми впечатлениями. Мы уже готовим материалы для более детализированного анализа и обязательно ими поделимся.


  1. xgarfieldx
    15.06.2016 10:22

    Ребро «пиво-киноа» меня несколько озадачивает.


  1. bubuk1
    15.06.2016 11:03

    Состав микробиоты очень зависит от наличия или отсутствия аппендикса.
    Даже дикая педивикия пишет на эту тему следующее: «Людям с удалённым аппендиксом труднее восстанавливать микрофлору кишечника после заражения какой-либо инфекцией[4]
    А у вас в исследовании этого я не обнаружил. Хотя это очень важно бывает при подборе диеты.


    1. anyavezh
      15.06.2016 13:29
      +1

      Существует гипотеза, что аппендикс является бункером микробиоты, откуда после курса приема антибиотиков или другого катастрофического воздействия нормальные бактерии могут выбираться и заселять кишечник. Было показано, что в аппендиксе обитают как бактерии, живущие в других частях кишечника, так и уникальные виды, которые нигде не встречаются.

      Но по данным исследования American Gut Project не было найдено каких-либо отличий кишечного микробиома сотни взрослых людей без аппендикса от тех 900, кому его не удаляли.

      Таким образом, на достаточно большой выборке не видно ассоциаций между составом микробиоты и наличием/ отсутствием аппендикса. Зато есть данные, что у родившихся через кесарево сечение микробиота значительно отличается по ряду видов. В ближайшее время мы включим этот пункт в опросник.

      Кстати, American Gut Project использовал те же методы для исследования микробиоты, что и наше исследование.


      1. bubuk1
        15.06.2016 19:36

        Огромная благодарность, что нашли время ответить.
        Для меня это очень важный вопрос, потому что пытался сменить диету на более близкую для меня с точки зрения регулирования веса, но были сильные проблемы с переходом. Два года пытался и не получилось. Врач сказал, что это произошло из-за отсутствия аппендикса.
        Видимо это было связано с чем-то иным.
        Еще раз спасибо.


  1. perfect_genius
    15.06.2016 12:24
    +1

    Что бралось на анализ? Слюна? Соскоб с нёба?


    1. anyavezh
      15.06.2016 12:36
      +1

      Наш любимый вопрос. Мы брали анализ кала.


  1. Bytamine
    15.06.2016 13:09
    +1

    По поводу увеличения плохих бактерий.
    У меня, например, было именно так. Я действительно до первой пробы питался правильнее, чем до второй. Это было не специально, я не хотел провести какой-то эксперимент, просто я такая ленивая жопа )
    Но результаты убедительно показали, что меня не пытались обмануть, а честно показали, что я ел всякую дрянь.

    Спасибо за проект.


    1. anyavezh
      15.06.2016 13:15

      Спасибо за участие и за фидбек! Нам это важно.


  1. Alter116
    15.06.2016 19:35

    Судя по всему, что написано в статье и в комментариях, Ваши тесты ничего толкового людям не рекомендуют и результатов не приносят. Не стал бы вкладывать ни копейки в такую профанацию.


  1. Tachyon
    16.06.2016 10:58

    Вы чем то напомнили одного ученого, кажется Британского (по ТВ видел) он из-за того что у его дочери диабет начал исследовать микрофлору малых племён африки, которую ещё не успело поменять современное высоко-технологическое питание. Опыты там были конечно те ещё- типа пересадки, пардон, кала, от туземцев самому себе этим учёным. Не знаю что там в итоге у него получилось, удалось ли приблизиться к решению проблемы дочери (она рожалась кесаревым, поэтому не получила набор микроорганизмов из естественных родовых путей, ну и ещё антибиотики сильные в раннем детсве) Было интересно про работу учёного посмотреть, хотя и противненько :)

    У вас хорошее начинание, только для таких исследований нужны очень массивные выборки и большое кол-во подопытных. Удачи вам!


    1. anyavezh
      16.06.2016 11:47

      В нашем случае о пересадке микробиоты речь не идет, пока мы даем только рекомендации по дополнительным продуктам.
      Массивные выборки были в исследованиях, на которые мы опираемся. С увеличением числа участников наши расчеты и рекомендации будут улучшаться.