Biologer från Stanford University har skapat ett konstgjort mikrobiom som består av mer än 100 arter
Varje cell i mikrobiomet utförviss funktion: förstör eller skapar molekyler som är nödvändiga för kroppens normala funktion. Svårigheten med att skapa en konstgjord koloni var att den inte bara var stabil och funktionell, förklarar författarna till studien. I en sådan koloni bör en art inte undertrycka de andra, men tillsammans bör de utföra samma funktioner som tarmens naturliga miljö.
Konstgjord bakteriekoloni i en petriskål. Bild: L.A. Cicero, Stanford
Valet av arter som ska bilda en koloni,var också svårt på grund av naturliga skillnader mellan människor. Faktum är att två slumpmässigt tagna personer inte kommer att ha mer än hälften av de vanliga mikrobiella generna. För att lösa detta problem använde forskarna data från Human Microbiome Project (HMP) för att sekvensera de kompletta mikrobiella genomen från mer än 300 vuxna.
Vi har letat efter Noaks ark med bakteriearter i människans tarm, och försökt hitta de som varje människa hade.
Michael Fischbach, docent i mikrobiologi, immunologi och medförfattare till studien
För sin syntetiska koloni, forskarevalde ut 104 bakteriestammar som fanns hos minst 20 % av människorna från HMP-genomstudien. Varje typ av bakterier odlades fram separat, och sedan blandades de till en enda kultur.
Att berika och föra din koloni närmareverkliga förhållanden använde forskarna mänsklig avföring som innehöll levande människors naturliga miljö. Studien visade att när den interagerar med avföring, fylldes kolonin på med ytterligare 20 nya arter av bakterier, som ockuperade en fri nisch.
Forskare har visat effektivitetenav hans utveckling hos möss. Sterila djur, i vilka det inte fanns några bakterier i tarmarna, transplanterades med den färdiga kolonin. Studien visade att den inte bara framgångsrikt slog rot, utan också hjälpte till att hantera infektionen av E. coli lika effektivt som den verkliga mikrobiomen gör.
Schema för experimentet.Den första versionen av mikrobiomet av 104 bakterier transplanterades till möss, efter 4 veckor implanterades de dessutom med mänsklig avföring. Efter 8 veckor sekvenserade forskarna det bildade resistenta mikrobiomet, som innehöll 119 bakteriestammar. Bild: Alice G. Cheng et al., Cell
Forskare noterar att den bakteriella miljönTarmen påverkar utvecklingen av nervsystemet, svar på cancerimmunterapi och andra hälsoaspekter. De tror att den nya utvecklingen kommer att hjälpa till att bättre förstå kopplingarna mellan mikrobiomet och hälsa, och i slutändan utveckla metoder för att återställa en hälsosam tarmmiljö.
Läs mer:
De gamla vikingarna led av en farlig sjukdom. Det orsakas av en parasit från Afrika
Anläggningen på Mars producerar syre i samma takt som ett genomsnittligt träd
Fysiker har kylt atomer för att registrera temperaturer. De är en miljard gånger kallare än yttre rymden.