#микробиомчеловека #синтетическаябиология #news
Ученые создали наиболее сложный на сегодняшний день искусственный микробиом человека
Исследования последних десятилетий показывают, что кишечный микробиом- совокупность сотен видов бактерий, обитающих в пищеварительной системе человека - влияет на развитие нервной системы, реакцию на иммунотерапию рака и другие аспекты здоровья. Но эти сообщества сложны, и без систематического изучения составляющих их клеток и молекул связи микробиома с определенными заболеваниями остаются неясными. Как сообщает издание Technology Networks, исследователи из Стэнфордского университета получили самый сложный и четко определенный синтетический микробиом, создав сообщество из более чем 100 видов бактерий, которые были успешно пересажены мышам. Возможность добавлять, удалять и редактировать отдельные виды позволит ученым лучше понять связи между микробиомом и здоровьем и, в конечном итоге, разработать первые в своем классе методы микробиомной терапии.
Многие ключевые исследования микробиома были проведены с использованием фекальных трансплантатов, которые переносят весь естественный микробиом от одного организма к другому. Но при таком подходе нет возможности удалять или изменять один какой-то вид среди сотен, присутствующих в конкретном образце фекалий, тогда как в искусственном микробиоме можно «заглушать» гены или удалять белки из определенной клетки или даже целой мыши, и это открывает широкие исследовательские возможности. «Многое из того, что мы знаем о биологии, мы бы не знали, если бы не способность манипулировать сложными биологическими системами по частям», говорит Майкл Фишбах из инновационного хаба Institute Scholar at Sarafan ChEM-H, он ведущий автор исследования, опубликованного в Cell. Фишбах с коллегами создали микробиом с нуля, выращивая по отдельности, а затем смешивая составляющие его бактерии.
Авторы создавали искусственное микробное сообщество из наиболее распространенных бактерий. Для этого они обратились к проекту Human Microbiome Project (HMP), инициативе Национального института здравоохранения, который располагает полными микробными геномами более 300 взрослых людей. «Мы искали Ноев ковчег видов бактерий в кишечнике человека, пытаясь найти те, которые почти всегда были там у любого человека», сказал Фишбах. Отобрав более 100 бактериальных штаммов, которые присутствовали не менее чем у 20% людей в базе данных HMP, исследователи добавили несколько видов, необходимых для некоторых последующих экспериментов. Итоговые 104 вида выращивали в отдельных группах, а затем смешивали в одну объединенную культуру, чтобы сделать то, что было названо человеческим микробным сообществом, hCom1. hCom1 вводили линии мышей, которые были лишены собственного микробиома. Наблюдения показали удивительную стабильность hCom1: 98% составляющих его видов успешно колонизировали кишечник стерильных мышей, а относительные уровни численности каждого вида оставались постоянными в течение двух месяцев.
Ученые создали наиболее сложный на сегодняшний день искусственный микробиом человека
Исследования последних десятилетий показывают, что кишечный микробиом- совокупность сотен видов бактерий, обитающих в пищеварительной системе человека - влияет на развитие нервной системы, реакцию на иммунотерапию рака и другие аспекты здоровья. Но эти сообщества сложны, и без систематического изучения составляющих их клеток и молекул связи микробиома с определенными заболеваниями остаются неясными. Как сообщает издание Technology Networks, исследователи из Стэнфордского университета получили самый сложный и четко определенный синтетический микробиом, создав сообщество из более чем 100 видов бактерий, которые были успешно пересажены мышам. Возможность добавлять, удалять и редактировать отдельные виды позволит ученым лучше понять связи между микробиомом и здоровьем и, в конечном итоге, разработать первые в своем классе методы микробиомной терапии.
Многие ключевые исследования микробиома были проведены с использованием фекальных трансплантатов, которые переносят весь естественный микробиом от одного организма к другому. Но при таком подходе нет возможности удалять или изменять один какой-то вид среди сотен, присутствующих в конкретном образце фекалий, тогда как в искусственном микробиоме можно «заглушать» гены или удалять белки из определенной клетки или даже целой мыши, и это открывает широкие исследовательские возможности. «Многое из того, что мы знаем о биологии, мы бы не знали, если бы не способность манипулировать сложными биологическими системами по частям», говорит Майкл Фишбах из инновационного хаба Institute Scholar at Sarafan ChEM-H, он ведущий автор исследования, опубликованного в Cell. Фишбах с коллегами создали микробиом с нуля, выращивая по отдельности, а затем смешивая составляющие его бактерии.
Авторы создавали искусственное микробное сообщество из наиболее распространенных бактерий. Для этого они обратились к проекту Human Microbiome Project (HMP), инициативе Национального института здравоохранения, который располагает полными микробными геномами более 300 взрослых людей. «Мы искали Ноев ковчег видов бактерий в кишечнике человека, пытаясь найти те, которые почти всегда были там у любого человека», сказал Фишбах. Отобрав более 100 бактериальных штаммов, которые присутствовали не менее чем у 20% людей в базе данных HMP, исследователи добавили несколько видов, необходимых для некоторых последующих экспериментов. Итоговые 104 вида выращивали в отдельных группах, а затем смешивали в одну объединенную культуру, чтобы сделать то, что было названо человеческим микробным сообществом, hCom1. hCom1 вводили линии мышей, которые были лишены собственного микробиома. Наблюдения показали удивительную стабильность hCom1: 98% составляющих его видов успешно колонизировали кишечник стерильных мышей, а относительные уровни численности каждого вида оставались постоянными в течение двух месяцев.
Technology Networks
Constructing the Most Complex, Complete Synthetic Microbiome to Date
Researchers have built the most complex and well-defined synthetic microbiome by creating a community of over 100 bacterial species that was successfully transplanted into mice.