Национальный Институт Здоровья США опубликовал наиболее полный каталог микроорганизмов, которые живут и в организме человека. По характеристике бактерий, вирусов, грибков и других микроорганизмов, которые населяют здоровых людей, исследователи разработали данные для нормального микробиома человека. Эта работа может ускорить исследования по разработке причин и лечения ожирения, инфекционных заболеваний. «Большую часть времени мы живем в гармонии с микробами, которые населяют наш организм, но иногда эта гармония нарушается, что приводит к болезням», — говорит Эрик Грин, директор Национального Научно-исследовательского института Генома человека, который учувствовал в проекте. «Мы должны лучше понять, каков нормальный микробиом человека, и что происходит, когда он меняется, способен ли он вызвать или повлиять на ход болезни. Это требует понимания взаимодействия всех микроорганизмов, а не только конкретного вируса», — говорит Грин.
На микроскопическом уровне, человеческое тело является экосистемой, и каждый занимает свое уникальное сообщество микроорганизмов. Люди эволюционировали совместно с этими микроорганизмами, многие из которых являются необходимыми для выживания. Несмотря на то, что в медицинских и научных кругах в течение некоторого времени было известно, что микробные клетки больше, чем человеческие в 10 раз, мало что было известно о разнообразии и изобилии их видов. Традиционно, ученые изучают бактерии путем выращивания их в лабораториях. Тем не менее, многие виды микробов трудно вырастить, таким образом, отчасти потому, что они зависят от своих коллег по сообществу. Таким образом, исследователи использовали смешанные образцы ДНК из различных частей тела участников исследования, и нашли последовательность всех геномов. Пробы частей тела у 242 здоровых взрослых людей, 15 образцов от каждого мужчины и 18 от женщины, взяты из разных мест полости рта, горла, носа, локтевого сустава, ушей, кишки и влагалища.
«В рамках проекта использовалась технология секвенирования ДНК, которая вышла на рынок всего несколько лет назад», — говорит Лита Проктор, которая координировала участие NIH в исследовании. Были использованы специальные средства, которые могли прочитать специфическую форму кода ДНК, чтобы определить, какие виды бактерий были найдены в более чем 5000 образцов. В результате исследования получено около 3,5 терабайт данных о геномах. Команда должна была разработать новые вычислительные методы, чтобы ее анализировать. Здоровый микробиом человека содержит, по крайней мере, 10 000 видов микроорганизмов, у которых около восьми миллионов различных белков — кодирующих генов. Другими словами, это в 360 раз больше генов, чем содержится в геноме человека. «Микробиом выполняет намного больше функций, чем наш организм», — говорит Джордж Вайншток, ученый из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, и лидер в области проекта микробиом. Организмы в различных сочетаниях имеют различные метаболические возможности, то есть они производят различные ферменты и другие молекулы, в том числе для защиты от вторжения патогенных микроорганизмов, и многое другое. Исследования продолжаются, но уже сейчас ясно – микробы, которые населяют наше тело, приносят больше пользы, чем вреда.
