Stenfordas universitātes biologi ir izveidojuši mākslīgu mikrobiomu, kas sastāv no vairāk nekā 100 sugām
Katra mikrobioma šūna veicnoteikta funkcija: iznīcina vai rada normālai organisma darbībai nepieciešamās molekulas. Mākslīgās kolonijas izveides grūtības sagādāja tas, ka tā nebija tikai stabila un funkcionāla, skaidro pētījuma autori. Šādā kolonijā vienai sugai nevajadzētu nomākt citas, bet kopā tām jāveic tādas pašas funkcijas kā zarnu dabiskajai videi.
Mākslīgā baktēriju kolonija Petri trauciņā. Attēls: L.A. Cicerons, Stenforda
sugu izvēle, kurām jāveido kolonija,bija grūti arī cilvēku dabisko atšķirību dēļ. Fakts ir tāds, ka diviem nejauši ņemtiem cilvēkiem būs ne vairāk kā puse no parastajiem mikrobu gēniem. Lai atrisinātu šo problēmu, pētnieki izmantoja datus no Human Microbiome Project (HMP), lai sekvencētu vairāk nekā 300 pieaugušo mikrobu genomus.
Mēs esam meklējuši Noasa šķirstu ar baktēriju sugām cilvēka zarnās, mēģinot atrast tos, kas bija katram cilvēkam.
Michael Fischbach, mikrobioloģijas, imunoloģijas asociētais profesors un pētījuma līdzautors
Par savu sintētisko koloniju pētniekino HMP genoma pētījuma izvēlējās 104 baktēriju celmus, kas bija vismaz 20% cilvēku. Katrs baktēriju veids tika audzēts atsevišķi, un pēc tam tos sajauca vienā kultūrā.
Lai bagātinātu un tuvinātu savu kolonijureālos apstākļos pētnieki izmantoja cilvēku izkārnījumus, kas satur dzīvo cilvēku dabisko vidi. Pētījums parādīja, ka, mijiedarbojoties ar ekskrementiem, kolonija tika papildināta ar vēl 20 jaunām baktēriju sugām, kuras ieņēma brīvu nišu.
Pētnieki ir pierādījuši efektivitātipar viņa attīstību pelēm. Sterilie dzīvnieki, kuru zarnās nebija baktēriju, tika pārstādīti ar gatavo koloniju. Pētījums parādīja, ka tas ne tikai veiksmīgi iesakņojās, bet arī palīdzēja tikt galā ar E. coli infekciju tikpat efektīvi kā īstais mikrobioms.
Eksperimenta shēma.Pirmā 104 baktēriju mikrobioma versija tika pārstādīta pelēm, pēc 4 nedēļām tām papildus implantēja cilvēka izkārnījumus. Pēc 8 nedēļām pētnieki sekvencēja izveidoto rezistento mikrobiomu, kurā bija 119 baktēriju celmi. Attēls: Alice G. Cheng et al., Cell
Zinātnieki atzīmē, ka baktēriju videZarnas ietekmē nervu sistēmas attīstību, reakciju uz vēža imūnterapiju un citus veselības aspektus. Viņi uzskata, ka jaunā attīstība palīdzēs labāk izprast saikni starp mikrobiomu un veselību un galu galā izstrādāt metodes, lai atjaunotu veselīgu zarnu vidi.
Lasīt vairāk:
Senie vikingi cieta no bīstamas slimības. To izraisa parazīts no Āfrikas
Augs uz Marsa ražo skābekli tādā ātrumā kā vidējais koks
Fiziķi ir atdzesējuši atomus līdz rekorda temperatūrai. Tie ir miljards reižu aukstāki par kosmosu.