아직 할 일이 많다

이번 주는 인체 내 미생물 다양성에 대한 최초의 주요 조사가 발간된 지 10주년이 되는 해입니다. 성질 내가 회원이었던 Human Microbiome Project(HMP) 컨소시엄에 의해.

그 이전에 미생물학자들은 몸에 엄청난 양의 미생물이 있다는 사실을 알게 되었습니다. 박테리아와 고세균, 진균, 바이러스가 혼합되어 피부, 입, 장에 퍼집니다. 그러나 2012년까지는 재고가 부족했습니다.

사실, 이 목록(1인당 총 무게는 200g이며 수천 종의 10조 세포에 대한 지표)은 ​​여전히 ​​불완전합니다. 이 초기 작업(인간 마이크로바이옴 프로젝트 컨소시엄 성질 486, 207-214; 2012년), 모든 복잡성에서 인류를 대표하는 프로젝트의 갱신.

이 초기 작업을 진행하는 데 오랜 시간이 걸렸고 지난 10년 동안 변화의 속도는 놀라웠습니다. 인간 게놈을 조사하기 위해 처음 개발된 고처리량 유전자 시퀀싱 기술이 저렴하고 사용하기 쉬운 경우에만 HMP를 시작할 수 있습니다.

2007년에 출범한 후 컨소시엄은 매사추세츠주 보스턴과 텍사스주 휴스턴의 두 미국 도시에서 242명의 사람들에게서 발견된 미생물의 DNA를 시퀀싱했습니다. 보스턴 근처 대학과 휴스턴 베일러 의과 대학. 우리의 활동은 미국 국립 보건원(National Institutes of Health) 공동 기금의 자금 지원을 받았으며, 이 프로젝트는 우리가 생성한 후 데이터를 작업할 미생물군유전체에 대한 학계 생물정보학 전문가를 끌어들였습니다.

그 결과 온전한 미국 인간 미생물군유전체에 대한 최초의 포괄적인 카탈로그인 장내 미생물군유전체에 있는 유전자의 전체 목록이 작성되었습니다. HMP는 장에 있는 세포 유기체가 인간 게놈 크기의 150배에 달하는 유전 발자국을 가진 수천 종의 종으로 구성되어 있음을 보여주었습니다. 궁극적으로 이러한 풍부함은 생물학자들로 하여금 미생물군집을 인간 숙주에 숨겨진 생태학적으로 획득한 “제2의 게놈”으로 보도록 이끌었습니다.

10년 후, 우리는 많은 것을 알고 있습니다. 미생물군유전체는 우리 몸의 적절한 기능에 필수적이며 음식을 소화하고 병원체를 퇴치하는 데 중요합니다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 마이크로바이옴의 구성이 사회적 참여와 불안 수준에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 심혈관 질환 및 비만과 같은 일반적인 질병은 별개의 미생물과 관련이 있습니다. 아이들이 미생물군집을 획득하는 방법과 미생물군집 발달에 영향을 미치는 요인도 더욱 분명해지고 있습니다.

(미생물이 우리의 건강에 얼마나 중요한지를 고려할 때, 나는 우리가 태어날 때부터 환경에서 선택하는 많은 유기체에 대해 우리가 그토록 많은 기능을 수행한다는 사실이 여전히 놀랍습니다.)

우리는 또한 답이 없는 학문적 질문을 많이 가지고 있습니다. 마이크로바이옴은 인간 진화에서 처음으로 어디에서 왔습니까? 인간의 미생물은 일반적으로 영장류, 포유류 또는 동물의 미생물과 어떻게 다릅니까? 마이크로바이옴은 한 사람에게서 다른 사람에게 어떻게 전달됩니까? 그리고 무균 식단과 생활 방식의 변화는 미생물군집의 장기적 건강에 어떤 의미가 있습니까?

10년 전의 첫 번째 분석은 단 두 개의 미국 도시에서 사람들을 모집했지만 인간 마이크로바이옴의 진정한 다양성을 포착하는 데 비참하게 실패했습니다. 우리는 이제 유럽과 북미의 사람들이 덜 산업화된 지역의 사람들보다 미생물군집의 다양성이 덜하다는 것을 알고 있습니다. 그러나 인간 그룹 간의 차이점에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.

그리고 그 자체로 덩어리가 있는 다른 많은 동물에 대해서는 알려진 바가 훨씬 적습니다. 우리는 산업 인간 미생물이 비산업 미생물과 다른 것과 마찬가지로 포획된 동물의 미생물이 야생에 사는 동물의 미생물과 다르다는 것을 알고 있습니다. 그러나 우리가 동물 미생물에 대해 알고 있는 대부분은 포획된 동물에 대한 연구에서 비롯됩니다. 급격한 지구 변화로 인해 동물의 다양성이 사라지면서 미생물군집의 다양성도 상실되고 있습니다.

더 많은 것을 배우려면 수천 명의 사람과 동물을 샘플링하는 새로운 컨소시엄이 필요합니다. 우리는 전 세계의 크루들과 함께 협력하는 야생 생물 생물학자와 미생물군집 과학자가 필요합니다. 10년 전에는 분석이 너무 새롭고 어려웠기 때문에 샘플을 얻는 것에 대해 별로 생각하지 않았습니다. 이제 글로벌 소스에서 샘플을 얻는 것이 프로세스를 주도해야 합니다.

어떤 사람들은 데이터가 이미 쏟아지고 있는데 왜 우리에게 대규모의 값비싼 새로운 컨소시엄이 필요한지 의아해할 수 있습니다. 그러나 산업화는 빠르게 진행되고 있으며 현대 경제력은 관찰되는 것보다 더 빨리 미생물 다양성을 근절할 잠재력을 가지고 있습니다.

새로운 컨소시엄을 통해 과학자들은 마침내 미생물군집 지도를 채울 수 있습니다. 인구 조사와 같습니다. 개별 도시에서 인구 수를 보고할 때까지 기다리지 마십시오. 변경되기 전에 일관되고 신속하게 수행하기 위해 하나의 공동 노력을 기울입니다.

인간 미생물군집과 척추동물 미생물군집의 다양성에 대한 광범위하고 새로운 분석은 마침내 생명나무의 맥락에서 우리의 종 데이터를 제공할 것입니다. 그래야만 “인간”이라는 레이블을 마이크로바이옴으로 확장할 수 있습니다.

이해 상충

저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.