ביולוגים מאוניברסיטת סטנפורד יצרו מיקרוביום מלאכותי המורכב מיותר מ-100 מינים
כל תא במיקרוביום מבצעתפקיד מסוים: הורס או יוצר מולקולות הנחוצות לתפקוד תקין של הגוף. הקושי ביצירת מושבה מלאכותית היה שהיא לא רק יציבה ותפקודית, מסבירים מחברי המחקר. במושבה כזו, מין אחד לא צריך לדכא את האחרים, אבל יחד הם צריכים לבצע את אותן פונקציות כמו הסביבה הטבעית של המעי.
מושבת חיידקים מלאכותית בצלחת פטרי. תמונה: L.A. קיקרו, סטנפורד
בחירת המינים שצריכים ליצור מושבה,היה קשה גם בגלל הבדלים טבעיים בין אנשים. העובדה היא שלשני אנשים שנלקחו באופן אקראי יהיו לא יותר ממחצית מהגנים המיקרוביאליים הנפוצים. כדי לפתור בעיה זו, החוקרים השתמשו בנתונים מפרויקט המיקרוביום האנושי (HMP) כדי לרצף את הגנום המיקרוביאלי המלא של יותר מ-300 מבוגרים.
חיפשנו את תיבת נח של מיני חיידקים במעיים האנושיים, בניסיון למצוא את אלה שהיו לכל אדם.
מיכאל פישבך, פרופסור חבר למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה ומחבר שותף של המחקר
למושבה הסינטטית שלהם, חוקריםבחרו 104 זני חיידקים שהיו קיימים בלפחות 20% מהאנשים מהמחקר הגנומי של HMP. כל סוג של חיידק גדל בנפרד, ואז הם עורבבו לתרבית אחת.
להעשיר ולקרב את המושבה שלךבתנאים אמיתיים, החוקרים השתמשו בצואה אנושית המכילה את הסביבה הטבעית של אנשים חיים. המחקר הראה כי בעת אינטראקציה עם צואה, המושבה התחדשה בעוד 20 מינים חדשים של חיידקים, שתפסו גומחה חופשית.
חוקרים הוכיחו את היעילותשל התפתחותו בעכברים. בעלי חיים סטריליים, שבמעיים שלהם לא היו חיידקים, הושתלו עם המושבה המוגמרת. המחקר הראה שהוא לא רק השתרש בהצלחה, אלא גם עזר להתמודד עם הזיהום של E. coli בצורה יעילה כמו המיקרוביום האמיתי.
תכנית הניסוי.הגרסה הראשונה של המיקרוביום של 104 חיידקים הושתלה בעכברים, לאחר 4 שבועות הושתלו להם בנוסף צואה אנושית. לאחר 8 שבועות, החוקרים רצפו את המיקרוביום העמיד שנוצר, שהכיל 119 זני חיידקים. תמונה: Alice G. Cheng et al., Cell
מדענים מציינים כי הסביבה החיידקיתהמעי משפיע על התפתחות מערכת העצבים, התגובה לאימונותרפיה של סרטן והיבטים אחרים של בריאות. הם מאמינים שהפיתוח החדש יעזור להבין טוב יותר את הקשרים בין המיקרוביום לבריאות, ובסופו של דבר לפתח שיטות לשחזור סביבת מעיים בריאה.
קרא עוד:
הוויקינגים הקדמונים סבלו ממחלה מסוכנת. זה נגרם על ידי טפיל מאפריקה
צמח על מאדים מייצר חמצן בקצב של עץ ממוצע
פיזיקאים קיררו אטומים לתיעוד טמפרטורות. הם קרים פי מיליארד מהחלל החיצון.