Biolozi sa Sveučilišta Stanford stvorili su umjetni mikrobiom koji se sastoji od više od 100 vrsta
Svaka stanica u mikrobiomu obavljaodređena funkcija: uništava ili stvara molekule potrebne za normalno funkcioniranje organizma. Poteškoća u stvaranju umjetne kolonije bila je u tome što nije bila samo stabilna i funkcionalna, objašnjavaju autori studije. U takvoj koloniji jedna vrsta ne bi trebala potiskivati druge, već bi zajedno trebale obavljati iste funkcije kao i prirodno okruženje crijeva.
Umjetna bakterijska kolonija u Petrijevoj zdjelici. Slika: L.A. Ciceron, Stanford
Izbor vrsta koje bi trebale formirati koloniju,bilo teško i zbog prirodnih razlika među ljudima. Činjenica je da dvoje nasumično uzetih ljudi neće imati više od polovice zajedničkih mikrobnih gena. Kako bi riješili ovaj problem, istraživači su koristili podatke iz Projekta ljudskog mikrobioma (HMP) za sekvenciranje kompletnih mikrobnih genoma više od 300 odraslih osoba.
Tražili smo Noinu arku bakterijskih vrsta u ljudskim crijevima, pokušavajući pronaći one koje ima svaki čovjek.
Michael Fischbach, izvanredni profesor mikrobiologije, imunologije i koautor studije
Za njihovu sintetičku koloniju, istraživačiodabrali su 104 soja bakterija koji su bili prisutni u najmanje 20% ljudi iz HMP genomske studije. Svaka vrsta bakterija uzgajana je zasebno, a zatim su pomiješane u jednu kulturu.
Obogatiti i približiti svoju kolonijustvarnim uvjetima, istraživači su koristili ljudski izmet koji sadrži prirodno okruženje živih ljudi. Studija je pokazala da je u interakciji s izmetom kolonija nadopunjena s još 20 novih vrsta bakterija koje su zauzele slobodnu nišu.
Istraživači su dokazali učinkovitostnjegovog razvoja kod miševa. Sterilne životinje, u čijim crijevima nije bilo bakterija, presađene su s gotovom kolonijom. Studija je pokazala da ne samo da se uspješno ukorijenio, već je pomogao nositi se s infekcijom E. coli jednako učinkovito kao i pravi mikrobiom.
Shema pokusa.Prva verzija mikrobioma od 104 bakterije presađena je u miševe, nakon 4 tjedna im je dodatno implantiran ljudski izmet. Nakon 8 tjedana, istraživači su sekvencirali formirani rezistentni mikrobiom, koji je sadržavao 119 bakterijskih sojeva. Slika: Alice G. Cheng et al., Cell
Znanstvenici napominju da bakterijsko okruženjeCrijeva utječu na razvoj živčanog sustava, odgovor na imunoterapiju raka i druge aspekte zdravlja. Vjeruju da će novi razvoj pomoći u boljem razumijevanju poveznica između mikrobioma i zdravlja te u konačnici razviti metode za obnovu zdravog crijevnog okruženja.
Čitaj više:
Drevni Vikinzi bolovali su od opasne bolesti. Uzrokuje ga parazit iz Afrike
Biljka na Marsu proizvodi kisik brzinom prosječnog stabla
Fizičari su ohladili atome na rekordne temperature. Oni su milijardu puta hladniji od svemira.