Biologii de la Universitatea Stanford au creat un microbiom artificial format din peste 100 de specii
Fiecare celulă din microbiom funcționeazăanumită funcție: distruge sau creează molecule necesare pentru funcționarea normală a organismului. Dificultatea în crearea unei colonii artificiale a fost că aceasta nu era doar stabilă și funcțională, explică autorii studiului. Într-o astfel de colonie, o specie nu ar trebui să le suprime pe celelalte, dar împreună ar trebui să îndeplinească aceleași funcții ca mediul natural al intestinului.
Colonie bacteriană artificială într-o cutie Petri. Imagine: L.A. Cicero, Stanford
Alegerea speciilor care ar trebui să formeze o colonie,a fost dificilă și din cauza diferențelor naturale dintre oameni. Faptul este că doi oameni luați la întâmplare nu vor avea mai mult de jumătate din genele microbiene comune. Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii au folosit date de la Human Microbiome Project (HMP) pentru a secvența genomurile microbiene complete a peste 300 de adulți.
Am căutat Arca lui Noe a speciilor bacteriene din intestinul uman, încercând să le găsim pe cele pe care le avea fiecare om.
Michael Fischbach, profesor asociat de microbiologie, imunologie și coautor al studiului
Pentru colonia lor sintetică, cercetătoriau selectat 104 tulpini bacteriene care au fost prezente la cel puțin 20% dintre oameni din studiul genomic HMP. Fiecare tip de bacterie a fost crescut separat, apoi au fost amestecate într-o singură cultură.
Pentru a vă îmbogăți și a vă apropia coloniaîn condiții reale, cercetătorii au folosit fecale umane care conțin mediul natural al oamenilor vii. Studiul a arătat că atunci când a interacționat cu excrementele, colonia a fost completată cu alte 20 de specii noi de bacterii, care au ocupat o nișă liberă.
Cercetătorii au demonstrat eficacitateaa dezvoltării sale la șoareci. Animalele sterile, în intestinele cărora nu existau bacterii, au fost transplantate cu colonia terminată. Studiul a arătat că nu numai că a prins rădăcină cu succes, dar a ajutat și să facă față infecției cu E. coli la fel de eficient ca microbiomul real.
Schema experimentului.Prima versiune a microbiomului a 104 bacterii a fost transplantată la șoareci, după 4 săptămâni li s-a implantat suplimentar cu fecale umane. După 8 săptămâni, cercetătorii au secvențiat microbiomul rezistent format, care conținea 119 tulpini bacteriene. Imagine: Alice G. Cheng și colab., Cell
Oamenii de știință notează că mediul bacterianIntestinul afectează dezvoltarea sistemului nervos, răspunsul la imunoterapia cancerului și alte aspecte ale sănătății. Ei cred că noua dezvoltare va ajuta la înțelegerea mai bună a legăturilor dintre microbiom și sănătate și, în cele din urmă, va dezvolta metode pentru a restabili un mediu intestinal sănătos.
Citeste mai mult:
Vechii vikingi sufereau de o boală periculoasă. Este cauzată de un parazit din Africa
Planta de pe Marte produce oxigen la rata unui copac mediu
Fizicienii au răcit atomii la temperaturi record. Sunt de un miliard de ori mai reci decât spațiul cosmic.