A Stanford Egyetem biológusai több mint 100 fajból álló mesterséges mikrobiomot hoztak létre
A mikrobióma minden sejtje teljesítbizonyos funkciója: elpusztítja vagy létrehozza a szervezet normális működéséhez szükséges molekulákat. A mesterséges kolónia létrehozásának nehézsége az volt, hogy nem csak stabil és működőképes volt – magyarázzák a tanulmány szerzői. Egy ilyen kolóniában az egyik fajnak nem szabad elnyomnia a többit, hanem együtt kell ellátnia ugyanazokat a funkciókat, mint a bél természetes környezetének.
Mesterséges baktériumkolónia Petri-csészében. Kép: L.A. Cicero, Stanford
A kolóniát alkotó fajok kiválasztása,nehéz volt az emberek közötti természetes különbségek miatt is. A tény az, hogy két véletlenszerűen kiválasztott emberben nem lesz több, mint a közös mikrobiális gének fele. A probléma megoldására a kutatók a Human Microbiome Project (HMP) adatait használták fel több mint 300 felnőtt teljes mikrobiális genomjának szekvenálására.
Az emberi bélben található baktériumfajok Noé bárkáját kerestük, és megpróbáltuk megtalálni azokat, amelyek minden embernél megvoltak.
Michael Fischbach, a mikrobiológia, immunológia docense és a tanulmány társszerzője
Szintetikus kolóniájukért a kutatók104 olyan baktériumtörzset választottak ki, amelyek az emberek legalább 20%-ában jelen voltak a HMP genomikai vizsgálatból. Minden baktériumfajtát külön-külön tenyésztettek, majd egyetlen tenyészetbe keverték őket.
Hogy gazdagítsa és közelebb hozza a kolóniájátvalós körülmények között a kutatók az élő emberek természetes környezetét tartalmazó emberi ürüléket használtak fel. A tanulmány kimutatta, hogy amikor az ürülékkel kölcsönhatásba lép, a kolónia további 20 új baktériumfajjal bővült, amelyek szabad rést foglaltak el.
A kutatók bebizonyították a hatékonyságotfejlődéséről egereken. Steril állatokat, amelyek belében nem volt baktérium, átültettük a kész kolóniával. A tanulmány kimutatta, hogy nemcsak sikeresen gyökeret vert, hanem segített az E. coli fertőzéssel is ugyanolyan hatékonyan megbirkózni, mint a valódi mikrobiom.
A kísérlet sémája.A 104 baktériumból álló mikrobiom első változatát egerekbe ültettük be, majd 4 hét után emberi ürülékkel is beültettük őket. 8 hét elteltével a kutatók szekvenálták a kialakult rezisztens mikrobiomot, amely 119 baktériumtörzset tartalmazott. Kép: Alice G. Cheng et al., Cell
A tudósok megjegyzik, hogy a bakteriális környezetA bél hatással van az idegrendszer fejlődésére, a rák immunterápiájára adott válaszreakciókra és az egészség egyéb vonatkozásaira. Úgy vélik, hogy az új fejlesztés segít jobban megérteni a mikrobiom és az egészség közötti kapcsolatokat, és végül módszereket dolgoz ki az egészséges bélkörnyezet helyreállítására.
Olvass tovább:
Az ókori vikingek veszélyes betegségben szenvedtek. Egy Afrikából származó parazita okozza
A Marson lévő növény egy átlagos fa sebességével termel oxigént
A fizikusok rekord hőmérsékletre hűtötték le az atomokat. Milliárdszor hidegebbek, mint a világűr.