július 20, 2024

Androbit techmagazin

Az Androbit tényeken alapuló híreivel, exkluzív videofelvételeivel, fotóival és frissített térképeivel maradjon naprakész Magyarország legfrissebb fejleményein.

Még mindig sok a tennivaló

Még mindig sok a tennivaló

Ezen a héten van a 10. évfordulója az emberi szervezetben található mikrobiális diverzitásról szóló első jelentős felmérésnek, amelyet indulat természet a Human Microbiome Project (HMP) konzorcium által, amelynek én is tagja voltam.

Ezt megelőzően a mikrobiológusok tudták, hogy a szervezetben mikroorganizmusok nagy tömege található – a baktériumok bódító keveréke, valamint archaea, gombák és vírusok, amelyek a bőrön, a szájon és a belekben terjednek el – együtt mikrobiomnak nevezték el. De 2012-ig hiányzott róluk a leltár.

Valójában ez a leltár – amely több ezer fajhoz tartozó 10 billió sejtet mutat, amelyek személyenként összesen 200 grammot nyomnak – még mindig hiányos. Ideje építeni erre a korai munkára (Humán Mikrobióma Projekt Konzorcium indulat természet 486, 207-214; 2012), valamint a projekt megújítása, hogy az emberiséget annak minden összetettségében képviselje.

Nagyon hosszú időbe telt, mire ezt korán elkezdtük, és a változás üteme az elmúlt 10 évben megdöbbentő volt. A HMP csak akkor indulhat el, ha a nagy áteresztőképességű genetikai szekvenálási technológiák – amelyeket először az emberi genom vizsgálatára fejlesztettek ki – olcsók és könnyen használhatók.

2007-es indulása után a konzorcium szekvenálta a két amerikai városban – Bostonban, Massachusettsben és Houstonban, Texas államban – talált mikrobák DNS-ét, amelyeket az akkori két kiemelkedő szekvenáló központhoz, az MIT-hez és a Harvardhoz való közelségük alapján választottak ki. A Boston melletti Egyetem és a houstoni Baylor Medicine College. Tevékenységünket a US National Institutes of Health Joint Fund finanszírozta, és a projekt a mikrobiom akadémiai bioinformatikai szakértőit ​​vonzotta, hogy dolgozzanak az adatokon, miután létrehoztuk azokat.

Az eredmény egy sértetlen amerikai emberi mikrobiom első átfogó katalógusa volt: a bélmikrobiómában jelenlévő gének teljes listája. A HMP kimutatta, hogy a bélben élő sejtes organizmusok több ezer fajból állnak, amelyek genetikai lábnyoma 150-szer akkora, mint az emberi genom. Végül ez a bőség arra késztette a biológusokat, hogy a mikrobiomot ökológiailag megszerzett „második genomnak” tekintsék, amely az emberi gazdaszervezetben rejtőzik.

READ  Miben különbözik az agyad egy neandervölgyitől?

Tíz évvel később már sokat tudunk. A mikrobiom nélkülözhetetlen szervezetünk megfelelő működéséhez, és kulcsfontosságú az élelmiszerek emésztésében és a kórokozók elleni védekezésben. Egereken végzett kísérletek kimutatták, hogy a mikrobiom összetétele befolyásolja a társadalmi elkötelezettség és a szorongás szintjét. Az olyan gyakori betegségek, mint a szív- és érrendszeri betegségek és az elhízás, különböző mikrobiomokhoz kapcsolódnak. Egyre világosabbá válik az is, hogy a gyerekek hogyan sajátítják el mikrobiómáikat – és mi befolyásolja a mikrobiómák fejlődését.

(Tekintettel arra, hogy a mikrobák mennyire fontosak az egészségünk szempontjából, még mindig meglepőnek tartom, hogy a környezetünkből felszedett élőlények közül sok olyan sok funkciót vállalunk, már születésünktől fogva.)

Sok megválaszolatlan tudományos kérdésünk is van. Honnan jött először a mikrobiom az emberi evolúció során? Miben különböznek az emberi mikrobák a főemlősök, emlősök vagy általában az állatok mikrobáitól? Hogyan terjed a mikrobiom egyik emberről a másikra? És mit jelent a steril étrend és életmód megváltoztatása a mikrobiom hosszú távú egészsége szempontjából?

A tíz évvel ezelőtti első elemzés, amely mindössze két amerikai városból toborzott embereket, szerencsétlenül nem tudta megragadni az emberi mikrobiom valódi sokféleségét. Ma már tudjuk, hogy Európában és Észak-Amerikában az emberek mikrobiomája kevésbé változatos, mint a kevésbé fejlett régiókban – de nagyon keveset tudunk az embercsoportok közötti különbségekről.

És még kevesebbet tudunk sok más állatról, amelyek maguk is tömegeket tartalmaznak. Tudjuk, hogy a fogságban tartott állatok mikrobái különböznek a vadon élő állatok mikrobáitól, ugyanúgy, ahogy az ipari emberi mikrobák különböznek a nem ipari mikrobákétól. De a legtöbb, amit az állati mikrobákról tudunk, fogságban tartott állatokon végzett vizsgálatokból származik. Ahogy a gyors globális változások miatt elveszítjük az állatok sokféleségét, a mikrobiomák sokféleségét is elveszítjük.

A további tanuláshoz új konzorciumra lesz szükség, amely több ezer emberből és állatból vesz mintát. Vadbiológusokra és mikrobióm-tudósokra van szükségünk, akik egymás mellett dolgoznak, a világ minden tájáról érkező legénységgel. Tíz évvel ezelőtt az elemzés annyira új és nehéz volt, hogy nem sokat gondolkodtunk a minták beszerzésén. Most a globális forrásokból származó minták beszerzése kell, hogy vezesse a folyamatot.

READ  A tudósok most először sikerült teljesen kitörölniük egy sejt memóriáját, mielőtt őssejtté alakították volna

Egyesek elgondolkodhatnak azon, hogy miért van szükségünk egy hatalmas és drága új konzorciumra, miközben már ömlenek az adatok – egy-egy tanulmányt, amelyet önállóan dolgozó laboratóriumok végeztek. Az iparosodás azonban gyorsan halad, és a modern gazdasági erők a megfigyelhetőnél gyorsabban képesek felszámolni a mikrobiális sokféleséget.

Egy új konzorcium lehetővé tenné a tudósok számára, hogy végre kitöltsék a mikrobióm térképét. Olyan ez, mint egy népszámlálás: ne várja meg, hogy az egyes városok közöljék lakosságszámukat; Egyetlen erőfeszítést tesz annak érdekében, hogy ezt következetesen és gyorsan tegye, mielőtt megváltozna.

Az emberi mikrobiom és a tágabb értelemben vett gerinces mikrobiom sokféleségének új, kiterjedt elemzése végül az életfa kontextusába helyezi fajadatainkat. Csak ezután tudjuk igazán kiterjeszteni az „ember” címkét a mikrobiomra.

összeférhetetlenség

A szerző nem nyilatkozik összeférhetetlenségről.