Mai sunt multe de făcut

Săptămâna aceasta marchează a zecea aniversare a primului studiu major al diversităţii microbiene din corpul uman, publicat în Natură de Consorțiul Human Microbiome Project (HMP), al cărui membru am fost.

Înainte de asta, microbiologii știau că organismul adăpostește o masă mare de microorganisme – un amestec amețitor de bacterii, precum și arhee, ciuperci și viruși, răspândite pe piele, în gură și în intestin – împreună numit microbiomul. Dar până în 2012, ne-a lipsit un inventar.

De fapt, acest inventar – un indice de 10 trilioane de celule aparținând mii de specii, cântărind în total 200 de grame la fiecare persoană – este încă incomplet. Este timpul să construim pe această muncă timpurie (Human Microbiome Project Consortium Natură 486, 207–214; 2012), și revinează proiectul pentru a reprezenta umanitatea în toată complexitatea ei.

A fost nevoie de mult timp pentru a începe această primă lucrare, iar ritmul schimbărilor din ultimii zece ani a fost uluitor. Nu a fost până când tehnologiile de secvențiere a genelor de mare performanță – dezvoltate inițial pentru a studia genomul uman – au devenit destul de ieftine și ușor de utilizat, încât HMP a putut începe.

După lansarea sa în 2007, consorțiul a secvențiat ADN-ul microbilor găsiți în și pe 242 de persoane din 2 orașe americane – Boston, Massachusetts și Houston, Texas, alese pentru apropierea de cele două centre principale de secvențiere ale vremii, Broad Institute of MIT și Harvard lângă Boston și Baylor College of Medicine din Houston. Activitățile noastre au fost finanțate de Fondul Comun al National Institutes of Health din SUA, iar proiectul a angajat bioinformaticieni academicieni în microbiom pentru a lucra asupra datelor după ce acestea au fost generate.

Rezultatul a fost primul catalog cuprinzător al unui microbiom uman sănătos din Statele Unite: o listă cuprinzătoare a genelor microbilor intestinali. HMP a arătat că organismele celulare ale intestinului constau din mii de specii, cu o amprentă genetică de 150 de ori mai mare decât genomul uman. În cele din urmă, această abundență i-a determinat pe biologi să vadă microbiomul ca un „al doilea genom” dobândit din mediu, ascuns în gazda umană.

Zece ani mai târziu, știm mult mai multe. Microbiomul este esențial pentru buna funcționare a organismului nostru, cheie pentru digerarea alimentelor și apărarea agenților patogeni. Experimentele pe șoareci au arătat că compozițiile microbiomului afectează nivelurile de anxietate și anxietate. Bolile comune, cum ar fi bolile cardiovasculare și obezitatea, sunt legate de microbiomi distincti. Modul în care bebelușii își dobândesc microbiomul – și ceea ce influențează dezvoltarea microbiomului – devine, de asemenea, din ce în ce mai clar.

(Având în vedere cât de esențiali sunt microbii pentru sănătatea noastră, încă mi se pare uimitor faptul că externalizăm atât de multe funcții către o multitudine de organisme pe care le preluam din mediul nostru, chiar de la naștere.)

Avem și multe întrebări academice fără răspuns. De unde a apărut microbiomul în evoluția umană? În ce mod sunt microbiomii umanității diferite de cele ale altor primate, mamifere sau animale în general? Cum se deplasează microbiomele de la o persoană la alta? Și ce înseamnă schimbarea dietelor și a stilului de viață igienizat pentru sănătatea pe termen lung a microbiomului?

Această primă scanare în urmă cu un deceniu, care recruta oameni din doar două orașe din SUA, nu a reușit lamentabil să surprindă adevărata diversitate a microbiomului uman. Acum știm că oamenii care trăiesc în Europa și America de Nord au microbiome mai puțin diverse decât oamenii care trăiesc în regiuni mai puțin industrializate – dar se cunosc prea puține despre diferențele dintre grupurile de oameni.

Și cu atât mai puțin se știe despre multitudinea de alte animale care conțin ele însele mulțimi. Știm că microbiomele animalelor captive sunt diferite de cele ale animalelor care trăiesc în sălbăticie, în același mod în care microbiomii umani industrializați diferă de microbiomii neindustrializați. Dar cea mai mare parte a ceea ce știm despre microbii animale provine din studiile asupra animalelor în captivitate. Pe măsură ce pierdem diversitatea animalelor din cauza schimbărilor globale rapide, pierdem și diversitatea microbiomului.

Pentru a afla mai multe va fi nevoie de un nou consorțiu, care să preleveze mii de oameni și animale. Avem nevoie de biologi ai vieții sălbatice și de oameni de știință în microbiom care lucrează cot la cot, cu echipe din întreaga lume. În urmă cu zece ani, analiza era atât de nouă și atât de dificilă încât cu greu am cruțat achiziția de mostre. Acum, achiziționarea de mostre din surse din întreaga lume ar trebui să conducă procesul.

Unii s-ar putea întreba de ce avem nevoie de un consorțiu nou, mare și costisitor atunci când datele sunt deja introduse – câte un studiu, de către laboratoare care lucrează singure. Dar industrializarea se mișcă rapid, iar forțele economice moderne au puterea de a șterge diversitatea microbiană mai repede decât se poate observa.

Un nou consorțiu le-ar permite oamenilor de știință să finalizeze în sfârșit harta microbiomului. Este ca un recensământ uman: nu aștepți ca orașele individuale să-și raporteze populația; faci un efort concertat pentru a o face în mod constant și rapid, înainte ca asta să se schimbe.

O nouă analiză vastă a diversității microbiomului umanității și a microbiomului mai larg al vertebratelor va plasa în sfârșit datele propriei noastre specii în contextul arborelui vieții. Numai atunci putem extinde cu adevărat eticheta „umană” la microbiom.

Interese concurente

Autorul nu declară interese concurente.

Add Comment