بزرگ ترین نقشه میکروبی بدن در "پروژه میکروبیوم انسان"

حق نشر عکس NIH

"وقتی که من از روی صندلی بلند می شوم، سلول های باکتری که همراه من بلند می شوند، ده برابر بیشتر از سلول های انسانی بدن من هستند."

این را دکتر بروس بیرن می گوید. او یکی از صدها دانشمند آمریکایی است که در حال تولید گسترده ترین نقشه میکروب هایی اند که روی سطح و درون بدن ما زندگی می کنند.

در "پروژه میکروبیوم (زیست بوم میکروبی) انسان" محققان در حال فهرست کردن هویت ژنتیکی بسیاری از باکتری ها، ویروس ها، و سایر ارگانیسم هایی‌اند که در تماسی نزدیک با بدن ما هستند.

به گفته محققان، آنها میکروب هایی نیستند که نیاز به حذف داشته باشند؛ بلکه بخش بنیادینی هستند از آنچه ما را به عنوان انسان شکل می دهند.

با این حال، تا همین اواخر، ما اطلاعات زیادی درباره هویت تریلیاردها میکروبی که در بدن ما موجودند، نداشتیم.

چندین قرن بود که ما تنها می توانستیم میکروب هایی را بررسی کنیم که در آزمایشگاه ها دوام می آورند، آنها را به طور مجزا مورد بررسی قرار می دادیم، و اغلب در هر آزمایش، تنها یک میکروب را مطالعه می کردیم.

ولی به کمک تکنیک هایی در زمینه تعیین توالی دی ان ای (DNA) که روز به روز پیشرفت بیشتری می کنند، "پروژه میکروبیوم انسانی" توانسته میکروب هایی را بیابد که تاکنون هرگز دیده نشده اند. این پروژه همچنین شیوه رفتار اجتماع های میکروبی را مطالعه می کند.

تاکنون بخش های زیادی از نتایج این پروژه پنج ساله، که توسط موسه ملی بهداشت آمریکا آغاز شده، در مجلات نیچر، ژنوم بیولوژی و پی ال او اس (PLoS) منتشر شده است.

در این پروژه، بیش از ۲۰۰ مرد و زن سالم از آمریکا مورد نمونه برداری میکروبی قرار گرفتند؛ این نمونه ها از قسمت های مختلف بدن آنها برداشته شد.

محققان توانستند بیش از ۱۰ هزار گونه متفاوت از ارگانیسم ها را به عنوان بخشی از میکروبیوم (زیست بوم میکروبی) سالم انسانی پیدا کنند.

مشخص شده است که بیشتر این میکروب ها کاملا بدون زیان هستند. در واقع، مستندهای روزافزونی وجود دارد مبنی بر اینکه این میکروب ها از چندین لحاظ به ما کمک می کنند.

برخی از این میکروب ها به ما کمک می کنند که از غذاها انرژی بگیریم و برخی دیگر کمک می کنند که مواد مغذی از جمله ویتامین ها را جذب کنیم.

میکروب های مشابه؟

پروفسور باربارا میت از موسسه جی کریگ ونتر که در این پروژه همکاری می کند، می گوید: "تحقیقات به تدریج ما را از نقش این میکروب ها در شکل دادن به سیستم های ایمنی بدنمان - و نه حمله کردن به سیستم ایمنی - آگاه می کند."

حق نشر عکس SPL
Image caption تا پیش از این فقط میکروب هایی که در آزمایشگاه دوام می آوردند، مورد مطالعه قرار می گرفتند

یکی از مهم ترین سوال هایی که محققان در پی یافتن پاسخش بودند، این بود: "آیا مجموعه ای از میکروب های خاص وجود دارد که همه انسان‌ها داشته باشند؟"

دانشمندان با تحقیقات خود، دیدند که در انسان های مختلف، میکروب های متنوعی وجود دارد و اجتماع های منحصر به فردی از میکروب ها در بخش های مختلف بدن انسان ها زندگی می کنند.

ولی آنچه برخی را شگفت زده کرد، این بود که در بخش های خاصی از بدن، بسیاری از میکروب ها وظایف مشابهی دارند.

دکتر بیرن می گوید :"من و شما ممکن است ارگانیسم های متفاوتی روی زبان هایمان داشته باشیم ولی در مجموع، آنها ژن های یکسانی را به کار می گیرند- به همین دلیل قادرند که وظایف یکسانی را انجام بدهند، مثلا، شکستن قند غذاها."

این یافته ها سبب می شود که دیدگاه ما درباره "مدل تک میکروبی" نسبت به بیماری ها تغییر کند. بر اساس مدل تک میکروبی، عامل بروز هر بیماری مشخص، یک میکروب خاص است.

دفترچه راهنمای باکتریایی

دکتر کرتیس هاتنهاور از کالج بهداشت عمومی هاروارد می گوید: "شاید آنچه در بروز برخی از بیماری ها اهمیت دارد، یک نوع میکروب مشخص نباشد، بلکه به بیراهه رفتن عملکرد گروهی از میکروب ها باشد."

بر اساس یافته های محققان، داوطلبان سالم این تحقیق، همگی میزان پایینی از میکروب هایی را که به صورت سنتی، عامل بیماری ها فرض می شوند، با خود دارند.

برای مثال، باکتری Staphylococcus aureus که ممکن است در بروز عفونت ام آر اس ای (MRSA) موثر باشد، داخل بینی حدود ۳۰ درصد از داوطلبان دیده شده است.

دکتر هاتنهاور می گوید: "ما الان یک دفترچه راهنما از ۱۰۰ تا از این میکروب ها را داریم که اگر محیط مناسب باشد، این قابلیت را دارند که دچار عملکرد بد بشوند."

او می گوید: "ما می دانیم که این میکروب ها در کجای بدن افراد سالم زندگی می کنند و کدام اندام ها و ارگانیسم ها، آنها را احاطه کرده اند. برای همین شاید بتوانیم کم کم بفهمیم منبعشان کجاست و چه چیزی آنها را وارد این مناطق می کند."

حاملان ژن

میکروب ها حامل ژن های فراوانی هم هستند.

به گفته دکتر هاتنهاور، این ژن ها همان قدر توانایی دارند روی سلامتی و احتمال بیمارشدن ما تاثیر بگذارند که ژن های بدن خودمان این توانایی را دارند.

او می گوید که توانایی برای ارجاع به این پایگاه داده های ژنتیکی تازه اهمیت زیادی خواهد داشت.

دکتر لیتا پروکتور، مدیر برنامه این پروژه می گوید: ما روز به روز بیشتر می فهمیم که میکروبیوم های خود (زیست بومی میکروبی) را در مراحل خیلی اولیه عمر خود، کسب می کنیم.

ژنوم انسانی به ارث برده می شود ولی میکروبیوم ها اکتسابی است- این بدان معنی است که آنها کیفیت تغییرپذیر، و دگرگون شونده بسیار مهمی دارند.

او می گوید: "این ویژگی چیزی را در اختیار ما می گذارد که در کلینیک ها به کارمان می آید. اگر بتوانیم میکروبیوم (زیست بومی میکروبی) را دستکاری کنیم، آنگاه می توانیم یک میکروبیوم سالم را سالم نگه داریم یا یک میکروبیوم ناسالم را دوباره متعادل کنیم."

دکتر امی مک گوایر از کالج پزشکی بیلور می گوید: "ولی سوال اینجاست که این زیست بومی میکروبی در بدن های ما از کجا می آیند و چگونه می توان آنها را تغییر داد."

با گسترش یافتن علم، پاسخ این سوال ها روشن خواهد شد.

پروفسور دیوید رلمان از دانشگاه استنفورد می گوید: "ما فقط نیمی از داستان را می دانیم. نیاز است که درباره چگونگی گفت و گو و تعامل میکروبیوم ها با سلول‌های انسانی بیشتر بدانیم."

به گفته او این قلمرو با اینکه در بدن خودمان قرار دارد، هنوز قلمرویی ناشناخته است.

مطالب مرتبط