Biologer fra Stanford University har laget et kunstig mikrobiom som består av mer enn 100 arter
Hver celle i mikrobiomet utførerbestemt funksjon: ødelegger eller skaper molekyler som er nødvendige for normal funksjon av kroppen. Vanskeligheten med å lage en kunstig koloni var at den ikke bare var stabil og funksjonell, forklarer forfatterne av studien. I en slik koloni skal ikke en art undertrykke de andre, men sammen skal de utføre de samme funksjonene som det naturlige miljøet i tarmen.
Kunstig bakteriekoloni i en petriskål. Bilde: L.A. Cicero, Stanford
Valget av arter som skal danne en koloni,var også vanskelig på grunn av naturlige forskjeller mellom mennesker. Faktum er at to tilfeldig tatt personer ikke vil ha mer enn halvparten av de vanlige mikrobielle genene. For å løse dette problemet brukte forskerne data fra Human Microbiome Project (HMP) for å sekvensere de komplette mikrobielle genomene til mer enn 300 voksne.
Vi har lett etter Noahs ark med bakteriearter i menneskets tarm, og prøvd å finne de som hvert menneske hadde.
Michael Fischbach, førsteamanuensis i mikrobiologi, immunologi og medforfatter av studien
For deres syntetiske koloni, forskereutvalgte 104 bakteriestammer som var til stede i minst 20 % av personene fra HMP-genomstudien. Hver type bakterier ble avlet separat, og deretter ble de blandet inn i en enkelt kultur.
For å berike og bringe din koloni nærmerereelle forhold brukte forskerne menneskelig avføring som inneholdt det naturlige miljøet til levende mennesker. Studien viste at når den interagerte med ekskrementer, ble kolonien fylt opp med ytterligere 20 nye arter av bakterier, som okkuperte en fri nisje.
Forskere har vist effektivitetenav hans utvikling hos mus. Sterile dyr, i tarmene som det ikke var bakterier av, ble transplantert med den ferdige kolonien. Studien viste at den ikke bare slo rot, men også hjalp til med å takle infeksjonen av E. coli like effektivt som det virkelige mikrobiomet gjør.
Opplegg for eksperimentet.Den første versjonen av mikrobiomet av 104 bakterier ble transplantert inn i mus, etter 4 uker ble de i tillegg implantert med menneskelig avføring. Etter 8 uker sekvenserte forskerne det dannede resistente mikrobiomet, som inneholdt 119 bakteriestammer. Bilde: Alice G. Cheng et al., Cell
Forskere bemerker at bakteriemiljøetTarmen påvirker utviklingen av nervesystemet, respons på kreftimmunterapi og andre helseaspekter. De tror den nye utviklingen vil bidra til bedre å forstå koblingene mellom mikrobiomet og helse, og til slutt utvikle metoder for å gjenopprette et sunt tarmmiljø.
Les mer:
De gamle vikingene led av en farlig sykdom. Det er forårsaket av en parasitt fra Afrika
Plant på Mars produserer oksygen med samme hastighet som et gjennomsnittlig tre
Fysikere har avkjølt atomer for å registrere temperaturer. De er en milliard ganger kaldere enn verdensrommet.