Biologen van Stanford University hebben een kunstmatig microbioom gecreëerd dat uit meer dan 100 soorten bestaat
Elke cel in het microbioom presteertbepaalde functie: vernietigt of creëert moleculen die nodig zijn voor de normale werking van het lichaam. De moeilijkheid bij het creëren van een kunstmatige kolonie was dat het niet alleen stabiel en functioneel was, leggen de auteurs van de studie uit. In zo'n kolonie mag de ene soort de andere niet onderdrukken, maar samen moeten ze dezelfde functies vervullen als de natuurlijke omgeving van de darm.
Kunstmatige bacteriekolonie in een petrischaal. Afbeelding: L.A. Cicero, Stanford
De keuze van soorten die een kolonie moeten vormen,was ook moeilijk vanwege natuurlijke verschillen tussen mensen. Het feit is dat twee willekeurig genomen mensen niet meer dan de helft van de gemeenschappelijke microbiële genen zullen hebben. Om dit probleem op te lossen, gebruikten de onderzoekers gegevens van het Human Microbiome Project (HMP) om de volledige microbiële genomen van meer dan 300 volwassenen te sequensen.
We zijn op zoek geweest naar Noah's Ark van bacteriesoorten in de menselijke darmen, proberend degene te vinden die elk mens had.
Michael Fischbach, universitair hoofddocent microbiologie, immunologie en co-auteur van de studie
Voor hun synthetische kolonie, onderzoekersselecteerde 104 bacteriestammen die aanwezig waren bij ten minste 20% van de mensen uit de genomische HMP-studie. Elk type bacterie werd afzonderlijk gekweekt en vervolgens gemengd tot één enkele cultuur.
Om uw kolonie te verrijken en dichterbij te brengenechte omstandigheden gebruikten de onderzoekers menselijke uitwerpselen die de natuurlijke omgeving van levende mensen bevatten. De studie toonde aan dat bij interactie met uitwerpselen de kolonie werd aangevuld met nog eens 20 nieuwe soorten bacteriën, die een vrije niche innamen.
Onderzoekers hebben de effectiviteit aangetoondvan zijn ontwikkeling bij muizen. Steriele dieren, in de darmen waarvan geen bacteriën waren, werden getransplanteerd met de voltooide kolonie. De studie toonde aan dat het niet alleen met succes wortel schoot, maar ook hielp om de infectie van E. coli net zo effectief aan te pakken als het echte microbioom.
Schema van het experiment.De eerste versie van het microbioom van 104 bacteriën werd in muizen getransplanteerd, na 4 weken werden ze bovendien geïmplanteerd met menselijke uitwerpselen. Na 8 weken bepaalden de onderzoekers het gevormde resistente microbioom, dat 119 bacteriestammen bevatte. Afbeelding: Alice G. Cheng et al., Cell
Wetenschappers merken op dat de bacteriële omgevingDe darm beïnvloedt de ontwikkeling van het zenuwstelsel, de reactie op kankerimmunotherapie en andere aspecten van de gezondheid. Ze geloven dat de nieuwe ontwikkeling zal helpen om de verbanden tussen het microbioom en gezondheid beter te begrijpen en uiteindelijk methoden te ontwikkelen om een gezonde darmomgeving te herstellen.
Lees verder:
De oude Vikingen leden aan een gevaarlijke ziekte. Het wordt veroorzaakt door een parasiet uit Afrika
Plant op Mars produceert zuurstof met de snelheid van een gemiddelde boom
Natuurkundigen hebben atomen afgekoeld om temperaturen te registreren. Ze zijn een miljard keer kouder dan de ruimte.