Доктор Бактерия: могут ли вредители лечить

Геном человека состоит из порядка 23 тысяч генов. Внушительная цифра, правда? А вот еще одна: "посторонних" генов (бактерий, вирусов и других патогенных микроорганизмов), которые каждый из нас таскает с собой, насчитывается восемь миллионов. И большая часть клеток в нашем организме вовсе даже и не наши.

Обидно, но факт: бактерии по численности превышают количество наших собственных клеток в десять раз. Именно поэтому исследование микробиома человека — то есть посторонних клеток и генов в нашем организме — на сегодняшний день является одной из самых быстро развивающихся областей медицинских изысканий.

Живущие в нас микробы — не просто захватчики и халявщики. Напротив: они — важные посредники в осуществлении нашим организмом основных функций — от переваривания пищи до восстановления после болезни. Микроорганизмы не только помогают нам сохранить здоровье, но и обуславливают развитие хронических заболеваний у одних и завидное самочувствие у других, и разную реакцию людей на одни и те же препараты.

По итогам последнего штурма мира микробиома ученые опубликовали 16 статей в изданиях Nature и PLoS One. Объектом исследования стала генетическая последовательность ряда известных ученым микроорганизмов, обитающих в разных частях нашего тела, и бактерий, о которых научный мир раньше не слышал. "Это огромная неизвестная область, которую мы никогда до этого не изучали, — констатирует Джордж Вайншток, заместитель директора Института генома Вашингтонского университета в Сент-Луисе и соавтор пяти докладов. — В самых разных частях нашего тела обитает такое количество микроорганизмов, что они должны оказывать огромное влияние на наше здоровье. Но намерения и цели этого мира нам неизвестны. Мы лишь в общих чертах понимаем, как эти микробы влияют на наше здоровье, и кто мы такие".

Читайте также: Экстренная контрацепция: плюсы и минусы

Несколько работ обрисовывают связь между микробами и общими заболеваниями — синдромом раздраженного кишечника, лихорадкой неизвестной природой и даже появлением прыщей. В исследованиях также обсуждается идея создания библиотеки микробиома человека — по аналогии с библиотекой человеческого генома — для того, чтобы установить некий стандарт микробной популяции в организме. Сравнивая данные из библиотеки с анализами каждого конкретного человека, ученые смогут понять, какие различия в "облике" бактерий отвечают за развитие заболеваний — от ожирения и астмы до рака и аутизма.

Это, собственно, и является целью многолетнего проекта стоимостью в 153 миллиона долларов, стартовавшего в 2007 году с подачи Национальных институтов здравоохранения США. "Чем больше мы узнаем об организмах, живущих в нашем теле, тем скорее поймем, как управлять ими, и сможем разработать новые методы для предотвращения или даже исцеления от болезней", — говорит Чарльз Ратман из Медицинской школы Университета Вашингтона.

Ратман стал одним из 242 добровольцев, принявших участие сразу в двух исследованиях. У всех них отобрали бактериальные образцы изо рта и носа, сделали соскобы кожи за ушами и на сгибе локтя, а также взяли мазки из влагалища и образцы кала. На каждом из добровольцев ученые обнаружили до тысячи штаммов бактерий, причем состав бактериальных колоний у всех был разным. Самым поразительным открытием для исследователей стало то, что восемь миллионов уникальных генов, составляющих микробиом, умудряются уживаться не только с 23 тысячами наших генов, но и друг с другом. "Когда мы говорим о генетике, мы должны также учитывать и гены микробов, — поясняет Лита Проктор, координатор проекта по изучению микробиома. — Эти две системы — человеческого генома и микробиома — эволюционировали вместе".

На самом деле, сложно представить, как бы развивалось человечество без участия микробов. Большинство людей, к примеру, не смогли бы переварить волокна овощей без бактерий, обитающих в кишечнике. Бактерии во влагалище, через которое "стерильный" младенец попадает в большой мир, готовят его ко знакомству с другими, более серьезными, микроорганизмами, и учат иммунную систему малыша отличать полезные бактерии от вредных (у детей, появившихся на свет в результате кесарева сечения, микробиом получается другим). "Это не просто исследование — мы должны понимать, какая она — темная материя микробов в нашем организме, и пролить на нее свет. Нам нужно знать, какова ее роль, что она делает для нас и как нам поддержать ее, если она идет на пользу здоровью", — делится планами Проктор.

Исследования на животных и человеке уже доказали, что манипуляции бактериальными колониями могут иметь огромные последствия для здоровья. К примеру, мыши, страдающие ожирением, смогли похудеть после того, как им подсадили бактериальную культуру от мышей с нормальным весом. В другом исследовании ученые подробно описали, как типичная западная диета, содержащая большое количество молочных и сладких продуктов, меняет качественный состав бактерий в кишечнике мышей, подготавливая почву для развития колита и синдрома раздраженного кишечника — в среде, богатой молочными жирами, оказывается, с удовольствием размножаются бактерии, провоцирующие воспаление. Что до людей, то те, кто страдал от инфицирования Clostridium difficile — микроорганизмом, вызывающим диарею и всевозможные воспаления, — в 90 процентах случае излечились после подсадки в прямую кишку фекальных бактерий, взятых у здоровых людей.

Воодушевленные полученными результами, исследователи в ряде больниц начали составлять картотеку микробиомов пациентов, больных раком, которые в конечном итоге остались без полезных микроорганизмов в результате химиотерапии. В тех случаях, когда врачи возвращали пациентам их микробные колонии, выздоровление наступало быстрее — отсюда возникло предположение о том, что "правильные" бактерии имеют решающее значение для восстановления и поддержки иммунной системы.

Реальная власть микробов заключается в их способности сочетаться. Несмотря на ошеломляющее разнообразие микроорганизмов, населяющих наше тело, многие из них выполняют аналогичные задачи, дублируя функции друг друга. Эти общие моменты ученые рассчитывают использовать при разработке методов лечения заболеваний, сосредоточив свое внимание на конкретных метаболических процессах, а не на выяснении того, за что отвечает каждый из десятков тысяч видов бактерий.

Похоже, пора перестать думать о бактериях исключительно как о вредителях. "Менее одного процента микробов, с которыми мы ежедневно сталкиваемся — патогены. Большинство из них — "хорошие парни", и мы хотим поддерживать наш микробиом в хорошем состоянии", — заключает Вайншток.

По материалам HealthLand.Time