Людський організм населяє запаморочлива кількість мікроорганізмів – кілька сотень трильйонів. Це приблизно стільки ж, скільки його власних клітин. Однак, незважаючи на розвиток мікробіології і появу нових методів візуалізації, дослідникам сьогодні відомі далеко не всі мікроби, які вважають своїм “будинком”.
Якщо говорити точно, поки що вивчено менше 1% мікроорганізмів, які співіснують мирно або вороже – разом з людиною. Такий висновок зробили фахівці зі Стенфордського університету, вивчаючи фрагменти ДНК людей.
Відкриття, як це часто буває, було зроблено випадково. Спочатку вчені шукали неінвазивні способи, що допомагають визначити, чи відторгне тіло людини трансплантований орган чи прийме його за свій. Як правило, для цього потрібна біопсія, проте експерти вважають, що можна замінити її на простий аналіз крові. У зразку досить проаналізувати безклітинні ДНК, а також фрагменти ДНК, ДНК, які вільно циркулюють у плазмі крові. Крім ДНК пацієнта ці зразки повинні містити фрагменти ДНК донора органу, а також всеосяжний огляд бактерій, вірусів та інших мікробів, які складають мікробіоту людини.
У ході декількох таких робіт вчені зібрали зразки крові 156 пацієнтів, яких чекала пересадка серця, легких або кісткового мозку. Серед них було 32 вагітних жінок, відзначають автори (це важливо, оскільки вагітність змінює імунну систему). Результати цих досліджень припускали наявність помітних змін мікробіоту людей з порушеннями в роботі імунної системи.
Однак фахівці помітили одну особливість: 99% з усіх фрагментів нелюдської ДНК вони просто не змогли порівняти ні з одним зразком з генетичних баз даних.
Коли дослідники приступили до категоризації непізнаної ДНК, з’ясувалося, що переважна більшість фрагментів належить до типу, званому протеобактеріями. Він включає, серед багатьох інших видів, патогени, найвідоміші з яких – кишкова паличка і сальмонела.
Серед вірусів найбільшу групу склали TTV-віруси (передаються при переливанні крові), які часто зустрічаються у пацієнтів з ослабленим імунітетом.
“Ми подвоїли кількість відомих вірусів в цьому сімействі завдяки цій роботі”, — розповідає провідний автор роботи Стівен Куейк (Stephen Quake). Що ще більш важливо, його колеги виявили зовсім нову групу TTV-вірусів.
Пояснимо, що патогени цього типу поділяються на кілька груп: частина вражає людей, інша частина – тварин. Проте багато із запропонованих дослідниками вірусів хоч і належали до класу TTV, але не вписувалися ні в одну з цих груп.
“Ми знайшли цілий новий тип вірусів, інфікуючих людей, які за своїми характеристиками ближче до вірусів, що вражає тварин”, — пояснив Куейк.
На його думку, знахідку величезної кількості невідомих вірусів складно назвати дивною. Справа в тому, що дослідники при вивченні мікробіоти в основному зосереджуються лише на одному конкретному органі людського тіла – шкірі, кишечнику і так далі. До того ж, при виявленні нового мікроорганізму вся увага звертається до нього, а мільярди інших так і залишаються непоміченими, розмірковує вчений.
Його команда продовжить вивчення мікробіоти людини і класифікацію різних типів невпізнаних мікроорганізмів. Серед найважливіших цілей – пошук патогенів, які потенційно здатні спровокувати глобальні пандемії. Вивчення таких вірусів допоможе медикам контролювати ситуацію і бути готовим навіть до найменших спалахів інфекції.
Крім того, вчені планують за таким же принципом дослідити мікробіоту тварин для виявлення небезпечних вірусів, які можуть передаватися людині. Ймовірно, якщо б така робота була проведена раніше, спалахів пташиного і свинячого грипу вдалося б уникнути.
Наукова робота американських дослідників опублікована у виданні Proceedings of the National Academy of Sciences.