ساخت نخستین میکروبیوم مصنوعی در آزمایشگاه
به گزارش روابط عمومی پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان دانشگاه استنفورد با ترکیب ۱۱۹ گونه باکتری که در بدن انسان وجود دارد، به طور موفقیت آمیز نخستین میکروبیوم انسانی را در آزمایشگاه ابداع کرده اند.
میکروبیوم چیست؟
میکروبیوم به معنای میکروب نیست و در واقع می‌توان آن را یک زیست بوم ریز اندامگان و یا اجتماع گونه‌های مختلف باکتری، قارچ، ویروس و سایر موارد دانست. میکروبیوم تنها در بدن انسان وجود ندارد و در خاک و همچنین بدن گیاهان و حیوانات نیز می‌توان انواع مختلفی از این نوع زیستگاه را مشاهده کرد و همانطور که پیشتر گفته شد این زیستگاه می‌تواند خطر آفرین یا مفید باشد.
بزرگترین میکروبیوم بدن انسان، میکروبیوم موجود در دستگاه گوارش تحتانی و همچنین روده بزرگ است که این وظیفه‌دار تنظیم سیستم گوارش و همچنین فرآیند استخراج مواد مغذی است.
& این میکروب‌ها از ابتدای زندگی تا انتها در کنار ما قرار دارند و تنها در صورت ورود میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و یا بر اثر از بین رفتن تعادل بین تعداد یا عملکرد، این سیستم به‌هم خورده و افراد دچار بیماری‌های مختلفی می‌شوند.
نقل از دیلی میل، به گفته آنها چنین دستاوردی به توسعه درمان برای عفونت های مرگبار احشا منجر می شود. میکروبیوم احشا شامل صدها گونه باکتریایی است که در سیستم گوارش انسان زندگی می کنند و با پشتیبانی سیستم ایمنی و کنترل گوارش نقض مهمی در سلامت انسان دارند.
طبق این پژوهش می توان پس از پیوند و تکثیر میکروبیوم مصنوعی در بدن موش ها از حیوانات در برابر باکتری«ای کولای» محافظت کرد و حتی به ایجاد سیستم ایمنی سالم نیز منجر خواهد شد. محققان معتقدند اکنون می توان هر میکروب را به طور جداگانه بررسی و نقش آنها را شناسایی کرد. به این ترتیب پزشکان قادر به ترکیب میکروب ها خواهند بود تا به درمان های مورد نظر دست یابند.
در بدن انسان حدود ۳۰ هزار میلیارد سلول وجود دارد اما میکروبیوم انسانی به تنهایی ۳۹ هزار میلیارد سلول میکروبی دارد که باکتری، ویروس و قارچ ها را نیز در بر می گیرد.
میکروبیوم احشا ذخیره ای از چربی را کنترل و به فعالسازی ژن هایی در سلول ها کمک می کند که در جذب مواد مغذی، نابودن کردن سم ها و ایجاد رگ های خونی تاثیرگذارند. همچنین این میکروارگانیسم ها بخش داخلی احشا و پوست را تجدید، سلول های آسیب دیده را ترمیم و سلول های زنده را جایگزین نسخه های مرده می کنند.
& در کنار این موارد آنها با میکروب های مهاجم مقابله می کنند. در بیانیه گروه محققان دانشگاه استنفورد آمده است: بسیاری از تحقیقات کلیدی درباره میکروبیوم با استفاده از پیوند مدفوع انجام شده است. هرچند محققان به طور مرتب یک ژن را خاموش یا پروتئینی را از سلولی خاص را حذف می کنند، هنوز هیچ مجموعه ابزاری برای حذف یا اصلاح یک گونه میان صدها گونه موجود در نمونه مدفوع وجود ندارد.
& در همین راستا آنها تصمیم گرفتند ترکیبی از باکتری های مرتبط را بسازند و از پروژه هیومن میکروبیوم (HMP) استفاده کردند. در این پروژه که به انستیتو بهداشت ملی آمریکا مربوط است ژنوم های میکروبی بیش از ۳۰۰ بزرگسال توالی یافته اند.
& مایکل فیشباخ یکی از محققان این پژوهش می گوید: ما به دنبال انواع مختلفی از باکتری ها در احشای انسان بودیم و سعی داشتیم نمونه هایی را بیابیم که در بدن هر فردی وجود دارد.
& فیشباج و همکارانش ۱۶۶ رشته باکتریایی انتخاب کردند که در بدن بیشتر افراد وجود دارد اما فقط توانستند ۱۰۴ مورد را به دست آورند. ۱۰۴ گونه باکتری در مخازن جداگانه کشت و سپس در یک ظرف ترکیب شدند و مجموعه ای از ۱۱۹ رشته ساختند که به گفته محققان hCom1نام گرفت.
این رشته باکتری ها می توانستند در ظرف آزمایشگاهی کنار یکدیگر زنده بمانند. اما محققان باید آنها را داخل احشا یک موجود زنده آزمایش می کردند.
آنها hCom1 را در بدن موش هایی قرار دادند که طوری طراحی شده بودند تا هیچ باکتری نداشته باشند. نتایج نشان دادhCom1 بسیار با ثبات است به طوری که ۹۸ درصد از گونه های تشکیل دهنده در احشا موش های عاری از میکروب کلونی شدند و سطح فراوانی نسبی هر گونه باکتری در طول دو ماه ثابت ماند.
محققان ترکیبی از ۱۱۹ رشته باکتری جدید به بدن موش ها وارد کردند که hCom2 نام گرفت و سبب شد موش ها نسبت به چالش های مدفوعی ناشی از hCom1 مقاوم شوند.
& آنها موش هایی که نسخه دوم باکتری های ترکیبی را دریافت کرده بودند، در معرض باکتری ای کولای قرار دادند اما احشا آنها با عفونت مذکور مقابله کرد.
