Primeiro microbioma sintético humano – ZAP Notícias

Uma equipa de investigadores da Universidade de Stanford construiu o primeiro padrão de microbioma sintético.

Leste microbioma foi construído inteiramente de raiz e abrange mais de 100 espécies bacterianas diferentes.

Espera-se que revolucione a investigação microbiológica intestinal, oferecendo aos cientistas um padrão de trabalho consistente para experiências futuras.

Segundo o New Atlas, triliões de micróbios vivem dentro dos nossos intestinos. Talvez uma das descobertas mais significativas da ciência médica nas últimas décadas tenha sido o quão profundamente estes micróbios influenciam a saúde do ser humano no universal.

Desde a forma uma vez que os medicamentos funcionam no organização, até modular o sistema imunitário, o microbioma intestinal desempenha um papel poderoso em todos os aspetos da saúde humana.

É também múltiplo para o domínio da mente. Não há duas pessoas que partilhem exatamente a mesma constituição microbiana intestinal. E enquanto os investigadores se debruçam frequentemente sobre a forma uma vez que determinadas bactérias influenciam os mecanismos metabólicos, tem sido difícil trasladar estas descobertas em terapias clínicas reais para os seres humanos.

Michael Fischbach, responsável correspondente do novo estudo publicado nascente mês na Cell, diz que a base para esta investigação foi a constatação de que a ciência precisa de qualquer tipo de padrão objetivo de microbioma intestinal para que os estudos possam compreender melhor que intervenções particulares conduzem a resultados benéficos para a saúde.

Fischbach acrescenta que havia dois fatores motivadores específicos subjacentes a esta investigação que se estendeu por mais de cinco anos.

“Primeiro, ficámos intrigados com as experiências em que uma réplica fecal humana (completa, indefinida) foi transplantada e um fenótipo apareceu para a prova . Fascinante mas difícil de deslindar que genes estão envolvidas”, explicou ele no Twitter.

“Segundo, estamos interessados na química do microbioma, com ênfase nos mecanismos”. Ficámos insatisfeitos com experiências em que colonizamos ratos com comunidades definidas mas incompletas (para testar o mecanismo de uma molécula),  muitas vezes não conseguem recapitular a fisiologia normal”.

Assim, o primeiro passo foi o rastreio através de massas de investigação prévia de microbiomas humanos, para se chegar a uma lista restrita de bactérias mais prevalecentes encontradas na maioria das pessoas. A equipa de investigação pesquisou 104 espécies bacterianas e chamou a esta primeira iteração microbiológica hCom1.

Depois o desenvolvimento individual de cada espécie bacteriana, e depois a mistura dos mesmos, os investigadores introduziram hCom1 em ratos sem germes, animais desenvolvidos para não alojar nenhum microbioma procedente.

Incrivelmente, o hCom1 era um ecossistema microbiano sólido quando transplantado para os ratos. Enquanto algumas espécies bacterianas se tornaram mais prevalecentes do que outras, as 100 espécies de animais encontraram um segurança relativamente sólido e verificou-se que os animais eram metabolicamente normais.

O passo seguinte foi preencher as lacunas bacterianas que a constituição microbiana original provavelmente tinha. Para tal, os investigadores confrontaram os ratos hCom1 com uma réplica fecal humana. Com base numa teoria chamada resistência à colonização, os investigadores colocaram a hipótese de que quaisquer nichos bacterianos não preenchidos em hCom1 seriam preenchidos por estes novos invasores.

Mas Fischbach observou que nem todos pensavam que esta segmento da experiência iria funcionar. Alguns acreditavam que a réplica fecal humana iria ultrapassar completamente esta comunidade sintético de bactérias que os investigadores tinham retraído.

“As espécies bacterianas em hCom1 tinham vivido juntas somente durante algumas semanas”, explicou Fischbach. “Cá estávamos nós, introduzindo uma comunidade que tinha coexistido durante uma dez. Algumas pessoas pensaram que iriam dizimar a nossa colónia”.

O repto foi muito sucedido. Na maioria, a comunidade bacteriana reunida pelos investigadores resistiu à guerra com um microbioma humano.

Verificou-se que muro de 20 novas espécies bacterianas tinham colonizado com sucesso o hCom1, e um pequeno punhado de bactérias previamente selecionadas morreu.

Por término, os investigadores catalogaram 119 estirpes bacterianas, duplicando esta segunda geração do microbioma hCom2. Verificou-se que esta comunidade microbiana hCom2 funcionava tão eficazmente uma vez que qualquer constituição microbiana universal em ratos.

“Os ratos colonizados por hCom2 parecem imunologicamente normais, têm metabolitos semelhantes derivados de micróbios, e exercem resistência à colonização contra E. coli”, disse Fischbach. “Há melhorias a fazer, mas pensamos que hCom2 — na sua forma atual— é um bom sistema padrão do microbioma”.

Fischbach e a sua equipa estão interessados em levar o seu padrão de microbioma ao maior número provável de investigadores. Acreditam que o impacto real deste trabalho virá da investigação de outros cientistas, permitindo, pela primeira vez, um padrão de microbioma consistente para estudos a desenvolver.

Mais adiante, os investigadores preveem um horizonte em que os pacientes recebam transplantes de comunidades de bactérias. Trabalhando nesse sentido, Fischbach é diretor da Iniciativa de Terapias de Microbiologia de Stanford (MITI), recentemente fundada. A iniciativa irá melhorar os seus modelos microbiológicos.