Stenfordo universiteto biologai sukūrė dirbtinį mikrobiomą, kurį sudaro daugiau nei 100 rūšių
Kiekviena mikrobiomo ląstelė atliekatam tikra funkcija: naikina arba sukuria normaliai organizmo veiklai reikalingas molekules. Sunkumai kuriant dirbtinę koloniją buvo tai, kad ji buvo ne tik stabili ir funkcionali, aiškina tyrimo autoriai. Tokioje kolonijoje vienos rūšys neturėtų slopinti kitų, bet kartu jos turėtų atlikti tas pačias funkcijas, kaip ir natūrali žarnyno aplinka.
Dirbtinė bakterijų kolonija Petri lėkštelėje. Nuotrauka: L.A. Ciceronas, Stenfordas
Rūšių, kurios turėtų sudaryti koloniją, pasirinkimas,buvo sunku ir dėl natūralių žmonių skirtumų. Faktas yra tas, kad du atsitiktinai paimti žmonės turės ne daugiau kaip pusę įprastų mikrobų genų. Norėdami išspręsti šią problemą, mokslininkai panaudojo duomenis iš Human Microbiome Project (HMP), kad susektų daugiau nei 300 suaugusiųjų mikrobų genomus.
Ieškojome žmogaus žarnyne esančių bakterijų rūšių Nojaus arkos, bandydami rasti tas, kurias turėjo kiekvienas žmogus.
Michaelas Fischbachas, mikrobiologijos, imunologijos docentas ir tyrimo bendraautoris
Dėl jų sintetinės kolonijos mokslininkaiatrinko 104 bakterijų padermes, kurios buvo bent 20% žmonių iš HMP genominio tyrimo. Kiekvienas bakterijų tipas buvo veisiamas atskirai, o tada sumaišytas į vieną kultūrą.
Norėdami praturtinti ir priartinti savo kolonijąrealiomis sąlygomis tyrėjai naudojo žmonių išmatas, kuriose buvo natūrali gyvų žmonių aplinka. Tyrimas parodė, kad sąveikaujant su ekskrementais kolonija pasipildė dar 20 naujų bakterijų rūšių, kurios užėmė laisvą nišą.
Mokslininkai įrodė veiksmingumąjo vystymosi pelėse. Sterilūs gyvūnai, kurių žarnyne nebuvo bakterijų, buvo persodinti su paruošta kolonija. Tyrimas parodė, kad jis ne tik sėkmingai įsitvirtino, bet ir padėjo susidoroti su E. coli infekcija taip pat efektyviai, kaip tai daro tikrasis mikrobiomas.
Eksperimento schema.Pirmoji 104 bakterijų mikrobiomo versija buvo persodinta pelėms, po 4 savaičių joms papildomai buvo implantuojamos žmogaus išmatos. Po 8 savaičių mokslininkai sekvenavo susidariusį atsparų mikrobiomą, kuriame buvo 119 bakterijų padermių. Vaizdas: Alice G. Cheng ir kt., Cell
Mokslininkai pažymi, kad bakterinė aplinkaŽarnynas veikia nervų sistemos vystymąsi, atsaką į vėžio imunoterapiją ir kitus sveikatos aspektus. Jie mano, kad naujoji plėtra padės geriau suprasti mikrobiomo ir sveikatos ryšius ir galiausiai sukurs metodus, kaip atkurti sveiką žarnyno aplinką.
Skaityti daugiau:
Senovės vikingai sirgo pavojinga liga. Ją sukelia parazitas iš Afrikos
Marse esantis augalas gamina deguonį tokiu greičiu, kaip vidutinis medis
Fizikai atšaldė atomus iki rekordinės temperatūros. Jie yra milijardą kartų šaltesni už kosmosą.