Светлый фон

Это подводит нас к влиянию микробиома на персонализированную медицину. Персонализированная медицина основана на предпосылке, что разные люди по-разному реагируют на лекарства и что, понимая генетический состав человека, можно лучше предсказать, какие лекарства должны работать с каждым человеком. Проблема этой теории заключается в том, что мы генетически идентичны на 99,9 % (исключая половые хромосомы). Ученым удалось определить генетические локусы, которые фиксируют действие лекарства только для небольшого числа препаратов. Тем не менее у каждого из нас есть уникальный микробиом, в котором есть лишь небольшая общая доля микробов между людьми, даже среди тех, кто живет вместе. Микробиом дает людям большую часть их уникальности. Когда вы проглатываете лекарство, микробы в кишечнике разрушают его или превращают в молекулу, которая может вызвать неблагоприятные побочные эффекты от действия лекарства. В будущем секвенирование микробиомов может быть даже более полезным для врачей, чем генетическое секвенирование, поскольку оно может дать рекомендации о том, какие лекарства использовать и в какой дозировке, учитывая состав вашего конкретного микробиома и потенциальные риски.

По оценкам ученых, для каждой бактерии существует около 100 бактериальных вирусов, называемых бактериофагами, или фагами. Изучение «вирома» в кишечнике человека – все еще новшество (но продвигается быстро, с большим количеством многообещающих новых открытий). В кишечнике насчитывается около 1200 вирусных генотипов. Каждый фаг имеет специфического бактериального хозяина, и это наводит на мысль, что фаги можно использовать для специфического нацеливания на бактерию. Это составляет основу «фаговой терапии», технологии, впервые примененной в Советском Союзе в 1950-х и 1960-х годах. Однако эта технология имела недостатки, так как бактерии быстро вырабатывали резистентность к фагам. Терапия не прошла западные клинические испытания. Новые способы применения фагов уже на горизонте. Например, CRISP-Cas9 может быть упакован в фаг и использован для нацеливания на определенный патоген, модуляции микробиома или даже создания бактерии для лечения определенного заболевания.

Заглядывая в будущее, можно говорить о создании микробов, которые увеличивают продолжительность жизни. Caenorhabditis elegans (часто называемый C. Elegans) – это небольшая нематода (червь), которая широко изучалась во многих лабораториях. Она питается бактериями, такими как кишечная палочка, которые колонизируют кишечник. Когда исследователи произвели индивидуальные мутации в каждом несущественном гене E. Coli (всего их 3983) и затем скормили их червям, они идентифицировали 29 бактериальных генов, которые увеличивали продолжительность жизни червя. Некоторые из генных продуктов положительно влияют на червей, например, они увеличивают продолжительность жизни, в том числе положительно влияют на митохондрии и реакции развернутых белков. Хотя это очень далеко от мира людей, эта работа предполагает, что можно найти способы изменить микробиом для увеличения продолжительности жизни. Однако для такого рода экспериментов на людях потребовалось бы много поколений, учитывая, что средняя продолжительность жизни C. Elegans составляет от 12 до 18 дней, а среднее время между поколениями составляет четыре дня!