Обнаружено более 100 новых видов бактерий в микробиоме кишечника человека

Учёные, изучающие микробиом кишечника, обнаружили и выделили более 100 совершенно новых видов бактерий из кишечника здоровых людей. Исследование, проведённое Институтом Сэнгера (Wellcome Sanger Institute), Институтом медицинских исследований Хадсона (Hudson Institute of Medical Research, Австралия) и Европейским институтом биоинформатики EMBL, создало самую полную на сегодняшний день коллекцию кишечных бактерий человека. Это поможет исследователям по всему миру изучить, как наш микробиом поддерживает здоровье и какую роль он играет в развитии заболеваний.

О новом ресурсе, сообщённом 4 февраля в журнале Nature Biotechnology, теперь учёные смогут определять, какие бактерии присутствуют в кишечнике человека, точнее и быстрее, чем когда-либо. Это также заложит основу для разработки новых методов лечения таких заболеваний, как желудочно-кишечные расстройства, инфекции и иммунные состояния.

Около 2% массы тела человека составляют бактерии, а кишечный микробиом является их основным местом обитания и важнейшим фактором здоровья человека. Дисбаланс в микробиоме кишечника может способствовать развитию заболеваний и сложных состояний, таких как воспалительные заболевания кишечника, синдром раздражённого кишечника, аллергии и ожирение. Однако, поскольку многие виды кишечных бактерий крайне сложно культивировать в лаборатории, существует огромный пробел в наших знаниях о них.

В этом исследовании учёные изучили образцы фекалий 20 человек из Великобритании и Канады, успешно вырастив и секвенировав ДНК 737 отдельных бактериальных штаммов. Анализ этих изолятов выявил 273 отдельных вида бактерий, включая 173, которые ранее никогда не секвенировались. Из них 105 видов вообще никогда не выделялись ранее.

Доктор Сэмюэл Форстер, первый автор статьи из Института Сэнгера и Института Хадсона, заявил: "Это исследование привело к созданию крупнейшей и наиболее полной общедоступной базы данных кишечных бактерий, ассоциированных со здоровьем человека. Кишечный микробиом играет важную роль в здоровье и болезни. Этот важный ресурс коренным образом изменит способ изучения микробиома исследователями".

Стандартные методы понимания влияния микробиома кишечника на здоровье человека включают секвенирование ДНК из смешанных образцов кишечных бактерий. Однако эти исследования сильно затруднялись отсутствием индивидуально выделенных бактерий и их референсных геномов.

Новая культуральная коллекция и референсные геномы сделают для исследователей гораздо дешевле и проще определение того, какие бактерии присутствуют в сообществах людей, и изучение их роли в заболеваниях.

Доктор Роб Финн, соавтор из Европейского института биоинформатики EMBL, сказал: "Для исследователей, пытающихся выяснить, какие виды бактерий присутствуют в микробиоме человека, база данных референсных геномов из чистых изолятов кишечных бактерий имеет решающее значение. Затем, если они хотят проверить гипотезу, например, что определённый вид обогащён при конкретном заболевании, они могут получить сам изолят из коллекции и физически проверить в лаборатории, важен ли этот вид".

Доктор Тревор Лоули, старший автор из Института Сэнгера, сказал: "Эта культуральная коллекция отдельных бактерий станет переломным моментом для фундаментальных и трансляционных исследований микробиома. Культивируя некультивируемое, мы создали ресурс, который сделает анализ микробиома быстрее, дешевле и точнее и позволит дальнейшее изучение их биологии и функций. В конечном итоге это приведёт нас к разработке новых методов диагностики и лечения таких заболеваний, как желудочно-кишечные расстройства, инфекции и иммунные состояния".