الانقراض الجماعي يحدث في الأمعاء البشرية

في نوفمبر 2022 ، فتح علماء سويسريون حزمة منتظرة بفارغ الصبر من ريف إثيوبيا. كانت مليئة بالقرف.

لمدة شهرين ، كان الباحث في الصحة العامة عبد الفتاح محمد يجمع عينات البراز من الأطفال في مجتمع رعوي نائي في المنطقة الصومالية بإثيوبيا ، كجزء من جهد عالمي لتصنيف وحفظ تنوع بكتيريا الأمعاء البشرية. قام بتقسيم كل عينة إلى أربعة أنابيب ، وقام بتجميدها عند درجة حرارة -80 درجة مئوية ، وشحن اثنتين منها إلى أوروبا.

تعيش تريليونات البكتيريا والفطريات والميكروبات الأخرى في الجهاز الهضمي. العديد منها مفيد لصحة الإنسان – على سبيل المثال يؤثر على التمثيل الغذائي والجهاز المناعي لدينا. لكن تنوعها مهدد من التصنيع والتحضر والتغيرات البيئية.

عندما حلل محمد بعض العينات التي جمعها – زرعها في أطباق بتري وإضافة صبغة لجعلها مرئية تحت المجهر – اندهش عندما اكتشف علامات مقاومة المضادات الحيوية ، حتى في العينات المأخوذة من الأطفال الذين لم يتعرضوا أبدًا. للمضادات الحيوية الحديثة.

هذا أحد الأسباب التي تجعل العلماء يرغبون في إنشاء بنك حيوي عالمي – سفينة نوح من الميكروبات ، إذا جاز التعبير – وتخزين عينات من جميع أنحاء العالم بشكل دائم ، قبل فوات الأوان. “بالطبع ، من الصعب أن نقول بشكل ملموس ما نخسره” ، كما يقول عالم الأحياء الدقيقة ، أدريان إجلي ، المقيم في زيورخ ، وهو جزء من فريق إطلاق مشروع Microbiota Vault.

تعتبر عينات البراز المأخوذة من الرعاة ذات أهمية خاصة للعلماء ، لأن النظام الغذائي يؤثر على الميكروبيوم البشري. يقول محمد ، مرشح الدكتوراه الذي جمع أكثر من 350 عينة كجزء من التعاون بين جامعة جيجيجا والمعهد السويسري للصحة الاستوائية والعامة وجامعة باسل.

يستخدم الرعاة الحليب كغذاء أساسي ، لذا فإن نظامهم الغذائي غني بالأحماض الدهنية. لكن حتى الآن ، نادرًا ما تم مسح الرعاة في الدراسات الصحية لأنهم بدو بطبيعتهم ، وينقلون قطعانهم من الأغنام والماعز والإبل بين مناطق الرعي القليلة المتبقية بعد سنوات من الجفاف في شرق إفريقيا. لديهم القليل من الوصول إلى الرعاية الطبية.

مع انتقال المزيد من الناس إلى المدن ، فإنهم يتبنون عادات غذائية جديدة ويتعرضون لبيئة مختلفة. بدأ الرعاة في إثيوبيا أيضًا في شراء المزيد من الأطعمة مثل الأرز والمعكرونة ، وفقًا لمحمد. هذا يمكن أن يغير تكوين الميكروبيوم الخاص بهم ويدفع البكتيريا المتخصصة التي تعيش في أحشائها إلى الانقراض.

في Microbiota Vault ، يمكن يومًا ما تخزين عشرات الآلاف من عينات البراز من الأشخاص الأصحاء من جميع أنحاء العالم بشكل دائم حتى لا يتم فقد الأنواع المختلفة من البكتيريا تمامًا. يمكن حتى إحيائها وتربيتها لعلاج الأمراض في المستقبل البعيد.

هناك بالفعل العشرات من بنوك البراز والعديد من الجهود المستمرة التي يبذلها الباحثون لتسلسل الميكروبيوم البشري ، وجميعهم قد يرغبون في الاحتفاظ بعيناتهم في الخزنة كنسخة احتياطية. مثل سفينة نوح ، سيقسم الباحثون المساهمون عيناتهم إلى عينتين: واحدة للقبو ، والأخرى للاحتفاظ بها محليًا (يحتفظ الموردون بملكية جميع العينات). “إنه أخذ وعطاء ، فوز للطرفين. نحن نوفر البنية التحتية ، ولكننا نحصل أيضًا على إمكانية الوصول إلى بيانات التسلسل في مرحلة ما “، كما يقول إيجلي. من ناحية أخرى ، يهدف فريق مشروع Microbiota Vault إلى توثيق ونشر بيانات التسلسل في شكل موحد لتسهيل البحث الدولي.

المكان الذي سيُبنى فيه القبو الفعلي – حاليًا مجرد ثلاجة في مختبر إيجلي بجامعة زيورخ – لا يزال مترددًا: يمكن أن يصبح جزءًا من Svalbard Global Seed Vault في النرويج ، أو يجلس في مخبأ عسكري تم تحويله في جبال الألب ؛ الاستقرار السياسي في سويسرا ، والبنية التحتية الجيدة ، والروابط مع الوكالات الدولية مثل منظمة الصحة العالمية في جنيف تجعلها مرشحًا مناسبًا. سيغطي التمويل البالغ مليون دولار المرحلة التجريبية للمشروع حتى عام 2024.

لتحقيق رؤيتهم ، يحتاج إيجلي وزملاؤه أولاً إلى اختبار تقنيات التجميد والمواد الحافظة الأفضل للحفاظ على البكتيريا حية على المدى الطويل. سيكتشفون ذلك عندما يتم الحصول على الدفعة الأولى من العينات وتسلسلها مرة أخرى بعد عامين. “ثم يمكننا تحديد الطريقة الأفضل للحفاظ على التنوع الميكروبي ،” كما يقول.

نُشر هذا المقال في الأصل في عدد يناير / فبراير 2023 من مجلة WIRED UK.