腸道菌及微生物體定序的第一選擇─圖爾思NGS技術平台

發佈日期:2017-06-15

次世代定序發展十餘年,應用層面不斷擴大延伸,將當代醫學帶往精準醫療時代。過去研究人類健康與疾病關聯時,科學家將目光投注在人類基因體研究上,發現健康、疾病、治療等,會因為個體差異、環境變化、營養與飲食影響而有所不同,且隨著人類生活水準的提升導致肥胖的人有逐年增加的趨勢,而肥胖是糖尿病、高血壓、心臟病等疾病的危險因子。目前科學家發現,飲食習慣與生活方式大大影響了腸道微生物的組成結構,而人體內的腸道微生物生態系平衡對維持健康至關重要。目前已知腸道微生物種類有1,000多種,人體微生物細胞數量約為人體細胞總數的10倍、基因數量約為人體基因數的100倍以上,因此腸道菌群被稱為人類的第二基因體 (Second Genome),目前研究亦指出人體菌群與宿主的健康、免疫、代謝與疾病狀態有著密切關係。

美國克里夫蘭醫學中心也將利用微生物體預防、診斷及治療疾病列為2017十大醫療科技創新的第一名,未來如何進一步將微生物體研究應用到人類疾病預防、診斷及治療,對基礎科學工作者及第一線的臨床醫生而言是相當重要的。

自圖爾思生技成立以來,我們始終期許自己能成為科學研究者的好夥伴,提供科學家最合適的解決方案,基於微生物體學對於地球環境、農作物、養殖、動植物與人類健康影響甚鉅,因此我們將次世代定序技術應用於微生物體領域列為首要發展重點。為了深耕於微生物體研究,圖爾思從各種面向自我強化奠定基礎,例如大量研讀微生物體文獻、了解各大型微生物計畫進程、參與國內外會議掌握趨勢、撰寫部落格科普文章、知名研究單位展開合作、建立自有研發能量及在台灣舉辦首場微生物體趨勢論壇等,期望透過圖爾思垂直與橫向資源整合,讓台灣微生物體基礎研究與臨床能加速推進。

 

 

期刊趨勢

微生態失衡與人類健康影響已有大量文章報導,其中又以腸道菌與人類疾病的研究最為廣泛,目前已知發炎性腸道疾病、大腸癌、感染性結腸炎 (C. difficile infection)、代謝疾病如肥胖與糖尿病、過敏、氣喘、心理疾病如自閉症與憂鬱症等,也有許多探討關於腸道菌群治療及干預的文章,尤其是益生菌 (Probiotics)及益菌生 (Prebiotics)的研究更有機會利用腸道微生物檢測及監測進一步的實行預防與干預建議,近幾年在歐美甚至是中國也有許多關於糞菌移植 (Fecal Microbiota Transplantation, FMT)的成功案例報導,相信期刊論文的趨勢亦會逐步邁向臨床應用層面的相關研究。

 

 

微生物體計畫

全世界有許多大型微生物體計畫被提出,例如美國NIH所啟動的人類微生物體計畫HMP (2008-2013)、iHMP (2014-2016) 與歐盟所發起的MetaHIT (2008-2012)為最早的大型計畫,另外如加拿大、澳洲、韓國、法國、巴西等國家也都陸續提出人類微生物體研究計畫,而在2016年5月13日白宮宣布全新的美國國家微生物體計畫(NMI),希望能透過政府與科研機構的力量推動微生物跨學科的研究、開發全新檢測分析技術、並擴大公民參與培養更多微生物專業人才。圖爾思生技著眼於目前全球在微生物體學已高速發展,期望以公司自身的力量推動台灣菌群研究而啟動『圖爾思精準微生物計畫』,預期能透過各種合作計畫的進行加速台灣臨床微生物應用的到來。

 

 

會議參與

專注於微生物研究服務並積極參與國內外微生物體研究研討會,洞悉國際研究趨勢、臨床應用的進展、並即時掌握產官學各界動態,2016年底更主辦全台第一個探討微生物體研究趨勢的大型研討會,會議邀集國內外微生體領域的知名學者及研究人員,分享研究團隊所發表的研究成果以及微生體學於臨床、鑑識及畜產的相關應用,圖爾思冀望藉由會議交流的方式,擴展台灣微生物體研究的國際視野,同時也提供與會者交流合作的機會,從而促進產學發展。

海外:

基於NGS技術的病原微生物檢測監測及臨床應用研討會

人體微生物創新未來者大會

微生物資源學術暨微生物資源平台研討會

腸道微生態與健康國際研討會

中國整合腸病學學術會議

世界生命科學大會

ICG-11

國內:

細菌學研討會

乳酸菌學會

台灣消化醫學週

 

 

 

科普文章

微生物菌群研究屬於較新的方向,圖爾思身為微生物體研究服務先驅,我們希望能透過撰寫科普文章提供更新更完整的研究趨勢與發展。從2016年5月開始以科普的形式於部落格上刊載,淺顯易懂的方式說明微生物尤其是腸道菌群對於人體健康的影響,並由期刊文獻的視角提供微生態失衡與人類疾病關聯的知識。生物資訊分析方面,我們也報導了各種專屬於微生物體學分析的概念,如分析方式及分析中能獲得的重要資訊等,相信藉由科普文章能加速大眾及科學研究人員對於菌群研究有更深的認識,目前已完成近40篇的微生物體學文章,我們將持續撰寫最新最全面的科普報導提供給大家。

次世代定序知識櫥窗:http://toolsbiotech.blog.fc2.com/

 

 

研究合作

圖爾思生技積極與各著名單位建立合作,例如與全球最大的次世代定序服務供應商諾禾致源合作,提供最優質的次世代定序服務; 微生物研究分析方面,與美國UCSD Rob Knight團隊合作, 針對微生物的功能性總體基因體學進行深度學習預測工具的開發,並討論資料庫建立與維護的策略; 同時我們將經驗轉化為更好的能量提供台大醫學院微生物體核心實驗室; 營養代謝疾病研究方面與臺北醫學大學營養學院簽訂合作意向書,探討營養、肥胖、健康老齡化與腸道菌群的連結,並與各合作實驗室、組織、公司開發長期的研發能量,努力往大眾應用與臨床發展前進。

 

 

 

 

目前(2017.6)我們的服務對象已超過60個單位,總計完成超過130個微生物研究項目,希望能藉由更多交流合作累積經驗並提供科研工作者更好的服務。

16S擴增子定序 (16S Amplicon Sequencing)

18S/ITS rRNA擴增子定序  (18S/ITS Amplicon Sequencing)

總體基因體定序 Metagenomic Sequencing

 

 

 

 

 

 

 

研發能量建立

科學發展與臨床應用有賴於研發能量的推進,因此圖爾思投入大量資源與人力,領先業界自主研發符合國際需求的微生物體分析流程,並能依照客戶需求提供客製化分析圖表,以符合投稿或教學研究的需要,未來我們也將持續精進研究上的各種環節,諸如建立樣品採樣標準、實驗流程、分析流程標準化、資料庫維護更新及縮短定序分析週期等,透過黃金標準的建立使研究上可比性提高以符合基礎研究與臨床診斷的需要。

 

 

微生物領域的研究目前可謂一日千里,每個月都有大量的研究文章發表,不管是做16S/18S/ITS分析、總體基因體(Shotgun Metagenomic Sequencing)、總體轉錄體(Metatranscriptome)甚至是代謝體等綜合關聯分析都是近年的微生物體學趨勢。在次世代定序應用於菌群研究之前,舉凡人類微生物群落(腸道、口腔、皮膚、泌尿道…等)、環境(土壤、水體、空氣…等)或是其他實驗條件下的微生物菌相,僅有極少部分的微生物能在實驗環境中培養出來,但微生物體的多樣性遠遠超乎你我的想像,這大大限制了微生物體領域研究的進展。不同種類的微生物核糖體基因序列都具有物種特異性,現在透過次世代定序技術,分析這些特異性序列的種類和數量,研究人員可以大規模解析樣本中的菌相結構,不再受限於傳統的微生物培養,因此適用於多種微生物生態族群的研究,讓微生物體研究快速推展,除了環境微生物的領域外,近年來關於微生物與疾病的研究如雨後春筍般出現,腸道菌的臨床研究和應用更是成果斐然。

 

圖爾思生技從樣品製備建議到生物資訊分析皆擁有豐富的經驗,專業的服務團隊倍受全台科學研究者的肯定,服務項目累積超過數千例樣品,全方位微生物體定序專業服務建立關鍵研究能量。圖爾思微生物平台期待您的加入,一起開創微生物體學新篇章。

 

ngs@toolsbiotech.com

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