Blog

«Human Microbiome Project» заснований Національним інститутом здоров’я США («US National Institutes of Health») повинен поєднати в собі переваги останніх наукових досягнень для того, щоб ретельно проаналізувати структуру людської мікрофлори та її роль у нашому організмі.

Тісна залежність життєдіяльності мікрофлори від конкретного середовища раніше створювала серйозні перешкоди для її всебічного вивчення, оскільки  було неможливо оцінити її поза організмом людини. За допомогою нових технологій секвенування ДНК вчені отримали можливість дослідити таїнства життя навіть тих мікроорганізмів, що не піддавались культивуванню.

В організмі дорослої людини кількість мікроорганізмів співвідноситься з кількістю власних клітин приблизно як 50:12 (!). Спільноти мікроорганізмів, або мікрофлора, перебувають у тісній взаємодії з нашим організмом. Вони можуть сприяти нашій життєдіяльності, або викликати захворювання.

П’ять ключових місць людського тіла, а саме: кишечник, порожнина рота, дихальні шляхи, шкірні покриви та сечостатева система, рясно населені різними видами мікробів. У зв’язку з цим вони відіграють важливу роль у підтримці імунітету, обміну речовин, травлення та інших функцій.

Дослідження нормальної мікрофлори має велике значення для профілактики та лікування хвороб. Наприклад, вивчення бактерії Faecalibacterium prausnitzii дозволило істотно просунутися в лікуванні хвороби Крона. Виявилося, що Faecalibacterium відіграє важливу роль у модуляції імунної відповіді й здатна запобігти руйнуванню стінки кишечника при даному захворюванні.

Вчені вже розшифрували геном 178 мікроорганізмів, але їх кінцева мета – 900, для чого їм доведеться проаналізувати 500 000 різних генів. Без’ядерні мікроорганізми і прокаріоти вже відносно добре вивчені. Однак життєдіяльність більш великих – еукаріотів, поки є темною плямою для вчених, повідомляє New Scientist.

«Для мене це один із найцікавіших проектів, над яким я коли-небудь працював», – розповідає учасник досліджень Джейн Пітерсон з науково-дослідного інституту в Роквіллі, – «Оскільки все це становить велику загадку».

Безконтрольне застосування антибіотиків та розвиток механізмів захисту у бактерій ставить під сумнів їхнє можливе широке застосування в майбутньому. З моменту створення антибіотикам пророкували долю визволителів від всіх інфекцій. Існував навіть план, до якого року будуть переможені такі й такі інфекції. Однак природа розпорядилася по-своєму.

Тепер уже ніхто, напевно, не таїть у собі таких сподівань. Але, як відомо, з будь-яких ситуацій є вихід, тому погляди вчених знову звернулися до добре забутого старого, а саме до бактеріофага.

Прийшов, побачив, переміг

Бактеріофаг являє собою вірус, який полює і вбиває бактерії. Отже, не всі віруси однаково «корисні»! Є й ті, які стоять на нашому боці. Бактеріофаги – вбивці вельми спеціалізовані, тому для певних бактерій існує свій вбивця.

Як же бактеріофаг це робить? Як і будь-якому іншому вірусові, бактеріофагу необхідно впровадити свій генетичний матеріал у клітину. Він приєднується до бактерії за допомогою своїх хвостових ниток. Потім, використовуючи ферменти і стрижень, уприскує свою ДНК або РНК всередину клітини.

Ну а потім все розвивається за стандартним сценарієм. Ферменти бактеріофага знищують генетичний матеріал бактерії, її органели починають синтезувати білки вірусу. Після створення необхідної кількості білків, клітина повністю розпадається, і з неї з’являються 100-200 новоспечених вбивць, готових продовжувати справу предка.

Відкриття та застосування

Вивчення бактеріофагів почалося в Індії з експериментів Ернеста Ханкіна (1896 рік), який вивчав цілющі властивості річки Ганг. Священну річку вважали продовженням волосся бога Шиви, і вона успішно виліковувала навіть від прокази. Тому Ханкін шукав у ній щось дуже маленьке, але мабуть дуже цілюще.

#img_right#Надалі дослідження перемістилися до Великобританії, а в 1917 році з легкої руки Фелікса д’Ереля з Інституту Пастера це «щось маленьке» отримало назву «бактеріофага» (який пожирає бактерії). Потім до досліджень бактеріофагів трохи охололи у зв’язку з початком ери антибіотиків, і вони були забуті.

Але останнім часом інтерес до них знову розгорівся, і стало з’являтися все більше нових досліджень. Їх застосування стало більш широким. Приміром, у США управління з контролю за харчовими продуктами і ліками (FDA) активно використовує бактеріофаги для знезараження їжі.

Тим часом бактеріофаги мають істотні переваги перед антибактеріальними препаратами. Вони специфічні, не викликають дисбактеріозу, в бактерій не виробляється до них резистентність.  Можливо, бактеріофаги – майбутнє  медицини.