Инициатива по изучению микробиомов: ключ к здоровью и экологии
Группа из 48 ученых-биологов и физиков из 50 институтов призвала к масштабным исследованиям сообществ микроорганизмов — микробиомов. В статье в журнале Science от 30 октября они обосновали необходимость Объединенной инициативы по изучению микробиома (Unified Microbiome Initiative).
Почему сейчас?
Раньше изучение было ограничено: большинство бактерий не росло в лаборатории. За последние 15 лет стоимость секвенирования генома упала в 1 миллион раз, что позволило впервые оценить всё разнообразие микробных сообществ и открыть сотни новых бактериальных типов.
Неожиданные открытия
Новые геномные инструменты показали неожиданную роль микробиомов. За последние 10 лет обнаружена их связь с:
- Ожирением
- Аллергиями
- Депрессией
- Развитием мозга
«Связь микробиома с поведением вообще не была на радаре 10 лет назад», — отмечает Роб Найт, сооснователь American Gut Project.
Цель инициативы
Инициатива направлена на создание нового поколения инструментов для изучения взаимодействий микроорганизмов друг с другом и со средой. Это позволит управлять микробиомами для улучшения здравоохранения, сельского хозяйства и состояния окружающей среды.
Влияние на здоровье человека
- Состав кишечного микробиома (содержащего в 10 раз больше клеток и в 100 раз больше генетической информации, чем тело человека) определяет метаболизм лекарств.
- Трансплантация здорового микробиома пациентам с колитом, вызванным Clostridium difficile, в 3–4 раза эффективнее антибиотиков.
«Это первое доказательство того, что мы можем целенаправленно манипулировать микробиомами для лечения серьезных заболеваний», — говорит Джефф Миллер, ведущий автор статьи в Science.
Роль в экосистемах и сельском хозяйстве
- Исследования микробиомов тающей арктической вечной мерзлоты помогут смоделировать их влияние на цикл углерода и изменение климата.
- В сельском хозяйстве микробиомы снабжают растения питательными веществами и ферментами.
Этические вопросы
Способность конструировать микробиомы требует внимания к этическим вопросам, особенно при потенциальном инжиниринге земных микробных экосистем.