Ново проучване на ДНК фрагменти, циркулиращи в човешката кръв, показва, че телата ни съдържат много по-разнообразни микроби, отколкото някой досега е предполагал.
Нещо повече, огромното мнозинство от тези микроби никога преди не са били наблюдавани, камо ли класифицирани и назовани, съобщават изследователи от Станфорд в Proceedings of the National Academy of Sciences.
„Открихме цялата гама“, казва Стивън Куейк. Той е професор по биоинженерство и приложна физика, член на Stanford Bio-X и главен автор на статията.
„Открихме факти, които са свързани с неща, които хората са виждали преди. Открихме и такива, които се различават от познатите. Намерихме и други, които са напълно нови.“
Търсене на отклонението
Проучването е вдъхновено от любопитно наблюдение, което лабораторията на Куейк прави, докато търси неинвазивни начини да предвиди дали имунната система на пациент с трансплантиран орган ще разпознае новия орган като чужд и ще го атакува. Това е събитие, известно като отхвърляне. Обикновено, за да се открие отхвърлянето, е необходима тъканна биопсия. Процедурата представлява голяма игла, която се забива в гръбнака на човека, и поне един следобед в болничното легло за наблюдение.
Членовете на лабораторията смятат, че има по-добър начин.
Теоретично те биха могли да открият отхвърлянето, като вземат кръвни проби и изследват съдържащата се в тях безклетъчна ДНК. Това са частици ДНК, циркулиращи свободно в кръвната плазма. Освен фрагменти от ДНК на пациента, тези проби биха съдържали и фрагменти от ДНК на донора на органа. Както и цялостна картина на колекцията от бактерии, вируси и други микроби, които съставляват микробиома на човека.
В хода на няколко проучвания, първото от които е публикувано през 2013 г., Куейк, докторантът Ивийн де Вламинк и други, събират проби от 156 реципиенти на трансплантация на сърце, бял дроб и костен мозък, както и от 32 бременни жени. (Бременността, подобно на имуносупресивните лекарства, приемани от трансплантираните пациенти, също променя имунната система, макар и по по-сложен и по-слабо проучен начин).
Резултатите от тези по-ранни проучвания показват, че в микробиомите на хората с компрометирана имунна система има установими промени и че положителните тестове за ДНК на донора на органа са добър знак за отхвърляне.
Нещо по-странно
Но имало и нещо друго – нещо по-странно. От всички нечовешки ДНК фрагменти, които екипът събрал, 99 процента от тях не съвпадали с нищо в съществуващите генетични бази данни, които изследователите проучили.
Имайки предвид това, Марк Коварски, дипломант в лабораторията на Куейк и първи автор на статията, се заема да характеризира цялата тази загадъчна ДНК.
„Огромното мнозинство“ от нея принадлежи към филум, наречен протеобактерии. Той включва, наред с много други видове, патогени като E. coli и Salmonella. Неидентифицираните досега вируси от семейство торк тено, които обикновено не се свързват с болести, но често се срещат при пациенти с отслабен имунитет, съставляват най-голямата група вируси.
„Благодарение на тази работа удвоихме броя на известните вируси в това семейство“, казва Куейк. Може би още по-важно е, че те са открили изцяло нова група вируси от групата torque teno.
Сред известните вируси на торк тено една група заразява хора, а друга – животни. Много от откритите от изследователите вируси не се вписват в нито една от двете групи.
„Сега открихме цял нов клас инфектиращи човека вируси, които са по-близки до животинския клас, отколкото до известните досега човешки вируси. Можем да твърдим, че са доста различни в еволюционен план“, казва той.
Неизненадваща изненада
„Бих казал, че в някои отношения това не е толкова озадачаващо, защото обективът, през който хората са разглеждали микробната вселена, е бил много пристрастен“, казва Куейк. Той има предвид, че тесните изследвания често пропускат по-голямата картина. От една страна, изследователите са склонни да навлизат в дълбочина на микробиома само в една част на тялото, като например червата или кожата, в даден момент. Кръвните проби, напротив, „навлизат дълбоко навсякъде по едно и също време“.
От друга страна, изследователите често фокусират вниманието си само върху няколко интересни микроба. „А хората просто не гледат какви са останалите неща“, казва Коварски.
„Вероятно там има някои интересни, нови неща, но те не са от значение за експеримента, който хората искат да направят в този момент.“
Именно разглеждането на кръвните проби по безпристрастен начин е довело до новите резултати. Също така до ново разбиране за това колко разнообразен е човешкият микробиом.
Занапред, каза Куейк, лабораторията се надява да проучи микробиомите на други организми, за да види какво има там. „Има всякакви вируси, които прескачат от други видове в човека, един вид ефект на преливане, и една от мечтите ни е да открием нови вируси, които в крайна сметка могат да се превърнат в човешки пандемии.“ Разбирането на това кои са тези вируси може да помогне на лекарите да управляват и проследяват епидемиите, казва той.
„Това, което правим, е да предоставим на лекарите по инфекциозни болести цял набор от нови вируси, които да проследят и да видят дали са свързани с болести. Това ще бъде съвсем друга част от работата на хората“, казва Куейк.
Превод и редакция: TRENDY NEWS