Βιολόγοι από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ δημιούργησαν ένα τεχνητό μικροβίωμα που αποτελείται από περισσότερα από 100 είδη
Κάθε κύτταρο στο μικροβίωμα αποδίδειορισμένη λειτουργία: καταστρέφει ή δημιουργεί μόρια απαραίτητα για τη φυσιολογική λειτουργία του σώματος. Η δυσκολία στη δημιουργία μιας τεχνητής αποικίας ήταν ότι δεν ήταν μόνο σταθερή και λειτουργική, εξηγούν οι συγγραφείς της μελέτης. Σε μια τέτοια αποικία, ένα είδος δεν πρέπει να καταστέλλει τα άλλα, αλλά μαζί θα πρέπει να εκτελούν τις ίδιες λειτουργίες με το φυσικό περιβάλλον του εντέρου.
Τεχνητή βακτηριακή αποικία σε τρυβλίο Petri.Εικόνα: L.A.Cicero, Στάνφορντ
Η επιλογή των ειδών που πρέπει να σχηματίσουν μια αποικία,ήταν επίσης δύσκολο λόγω των φυσικών διαφορών μεταξύ των ανθρώπων. Το γεγονός είναι ότι δύο τυχαία ληφθέντα άτομα δεν θα έχουν περισσότερα από τα μισά κοινά μικροβιακά γονίδια. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από το Human Microbiome Project (HMP) για την αλληλουχία του πλήρους μικροβιακού γονιδιώματος περισσότερων από 300 ενηλίκων.
Ψάχναμε για την Κιβωτό του Νώε με βακτηριακά είδη στο ανθρώπινο έντερο, προσπαθώντας να βρούμε αυτά που είχε κάθε άνθρωπος.
Michael Fischbach, αναπληρωτής καθηγητής μικροβιολογίας, ανοσολογίας και συν-συγγραφέας της μελέτης
Για τη συνθετική τους αποικία ερευνητέςεπέλεξε 104 βακτηριακά στελέχη που υπήρχαν σε τουλάχιστον 20% των ατόμων από τη γονιδιωματική μελέτη HMP. Κάθε τύπος βακτηρίων εκτράφηκε χωριστά και στη συνέχεια αναμίχθηκαν σε μία μόνο καλλιέργεια.
Για να εμπλουτίσετε και να φέρετε την αποικία σας πιο κοντάπραγματικές συνθήκες, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ανθρώπινα περιττώματα που περιείχαν το φυσικό περιβάλλον των ζωντανών ανθρώπων. Η μελέτη έδειξε ότι όταν αλληλεπιδρούσε με τα περιττώματα, η αποικία αναπληρώθηκε με άλλα 20 νέα είδη βακτηρίων, τα οποία κατέλαβαν μια ελεύθερη θέση.
Οι ερευνητές έχουν αποδείξει την αποτελεσματικότητατης ανάπτυξής του σε ποντίκια. Στείρα ζώα, στα έντερα των οποίων δεν υπήρχαν βακτήρια, μεταμοσχεύτηκαν με την τελική αποικία. Η μελέτη έδειξε ότι όχι μόνο ρίζωσε με επιτυχία, αλλά βοήθησε και στην αντιμετώπιση της μόλυνσης του E. coli τόσο αποτελεσματικά όσο το πραγματικό μικροβίωμα.
Σχέδιο του πειράματος.Η πρώτη εκδοχή του μικροβιώματος των 104 βακτηρίων μεταμοσχεύθηκε σε ποντίκια, μετά από 4 εβδομάδες εμφυτεύτηκαν επιπλέον ανθρώπινα κόπρανα. Μετά από 8 εβδομάδες, οι ερευνητές ανέλυσαν την αλληλουχία του σχηματισμένου ανθεκτικού μικροβιώματος, το οποίο περιείχε 119 βακτηριακά στελέχη. Εικόνα: Alice G. Cheng et al., Cell
Οι επιστήμονες σημειώνουν ότι το βακτηριακό περιβάλλονΤο έντερο επηρεάζει την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος, την ανταπόκριση στην ανοσοθεραπεία του καρκίνου και άλλες πτυχές της υγείας. Πιστεύουν ότι η νέα ανάπτυξη θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση των δεσμών μεταξύ του μικροβιώματος και της υγείας και τελικά θα αναπτύξει μεθόδους για την αποκατάσταση ενός υγιούς περιβάλλοντος του εντέρου.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι αρχαίοι Βίκινγκς υπέφεραν από μια επικίνδυνη ασθένεια. Προκαλείται από ένα παράσιτο από την Αφρική
Το φυτό στον Άρη παράγει οξυγόνο με ρυθμό ενός μέσου δέντρου
Οι φυσικοί έχουν ψύχει άτομα για να καταγράφουν θερμοκρασίες. Είναι ένα δισεκατομμύριο φορές πιο κρύα από το διάστημα.