Биолози от Станфордския университет създадоха изкуствен микробиом, състоящ се от повече от 100 вида
Всяка клетка в микробиома изпълняваопределена функция: разрушава или създава молекули, необходими за нормалното функциониране на тялото. Трудността при създаването на изкуствена колония била, че тя била не само стабилна и функционална, обясняват авторите на изследването. В такава колония единият вид не трябва да потиска другите, а заедно те трябва да изпълняват същите функции като естествената среда на червата.
Изкуствена бактериална колония в петриево блюдо. Изображение: L.A. Цицерон, Станфорд
Изборът на видове, които трябва да образуват колония,беше трудно и поради естествените различия между хората. Факт е, че двама произволно взети хора ще имат не повече от половината от общите микробни гени. За да решат този проблем, изследователите са използвали данни от Human Microbiome Project (HMP), за да секвенират пълните микробни геноми на повече от 300 възрастни.
Търсихме Ноевия ковчег от бактериални видове в човешките черва, опитвайки се да намерим тези, които всеки човек имаше.
Майкъл Фишбах, доцент по микробиология, имунология и съавтор на изследването
За тяхната синтетична колония, изследователиса избрали 104 бактериални щама, които присъстват в поне 20% от хората от геномното проучване на HMP. Всеки вид бактерии се отглеждат отделно и след това се смесват в една култура.
За да обогатите и доближите вашата колонияреални условия, изследователите са използвали човешки изпражнения, съдържащи естествената среда на живи хора. Проучването показа, че при взаимодействие с екскременти колонията се попълва с още 20 нови вида бактерии, които заемат свободна ниша.
Изследователите са доказали ефективносттаот развитието му при мишки. Стерилни животни, в червата на които нямаше бактерии, бяха трансплантирани с готовата колония. Проучването показа, че той не само успешно се вкорени, но също така помогна да се справи с инфекцията на E. coli толкова ефективно, колкото и истинският микробиом.
Схема на експеримента.Първата версия на микробиома от 104 бактерии беше трансплантирана на мишки, след 4 седмици те бяха допълнително имплантирани с човешки изпражнения. След 8 седмици изследователите секвенирали формирания резистентен микробиом, който съдържал 119 бактериални щама. Изображение: Alice G. Cheng et al., Cell
Учените отбелязват, че бактериалната средаЧервата оказват влияние върху развитието на нервната система, отговора на имунотерапията при рак и други аспекти на здравето. Те вярват, че новата разработка ще помогне за по-доброто разбиране на връзките между микробиома и здравето и в крайна сметка ще разработи методи за възстановяване на здравословна чревна среда.
Прочетете още:
Древните викинги са страдали от опасна болест. Причинява се от паразит от Африка
Растение на Марс произвежда кислород със скоростта на средно дърво
Физиците са охладили атоми до рекордни температури. Те са милиард пъти по-студени от космоса.