27 июня, во Всемирный день микробиома, в журнале Nature Communications вышла новаторская статья о результатах работы по созданию "микробного ковчега", направленных на сохранение многообразия ценных микроорганизмов, находящихся под угрозой исчезновения.
Группа из 25 ученых, участвующих в инициативе Microbiota Vault, представила результаты своей работы и разработала этическую платформу для справедливого сотрудничества и защиты прав вкладчиков. Этот свод правил призван служить ориентиром для инициативы в ее стремлении сохранить микробное разнообразие для будущих поколений.
Объявление ученых знаменует собой значительный прогресс в глобальных усилиях. Исследователи, основавшие эту инициативу в 2018 году, вдохновились хранилищем семян на Шпицбергене, где семена, собранные со всего мира, хранятся для сохранения генетического разнообразия в случае глобального кризиса.
"Инициатива 'Хранилище микробиоты' – это активная попытка защитить и сохранить микробную жизнь, необходимую для здоровья нашей планеты и ее обитателей, – заявила Мария Глория Домингес-Белло, президент инициативы и заслуженный профессор кафедры биохимии и микробиологии в Школе экологических и биологических наук Ратгерского университета. –Благодаря международному сотрудничеству и этическому управлению Ратгерский университет вносит свой вклад в сохранение микробного наследия Земли".
Микробы, такие как бактерии, вирусы и грибки, – это мельчайшие живые организмы, которые обитают повсюду, в том числе и в нашем организме, образуя микробные сообщества, известные как микробиомы. Современные исследования подчеркивают важную роль "полезных микробов" в поддержании здоровья человека, помогая пищеварению, укрепляя иммунную систему и защищая от вредных микроорганизмов.
Растения, продукты питания и окружающая среда также имеют свои микробиомы. Например, почвенные микробы способствуют росту растений, участвуя в круговороте питательных веществ, а ферментированные продукты, такие как йогурт, содержат полезные бактерии, поддерживающие здоровье кишечника. Экологические микробиомы, например, в арктической вечной мерзлоте, играют важную роль в регулировании климата, контролируя выбросы парниковых газов.
Микробиомы находятся под угрозой из-за человеческой деятельности, которая нарушает их естественный баланс, как утверждает Домингес-Белло. У людей чрезмерное использование антибиотиков, кесарево сечение и искусственное вскармливание могут снизить разнообразие кишечных микробов, что повышает риск аллергии, аутоиммунных заболеваний и нарушений обмена веществ. В продуктах питания чрезмерное использование консервантов и добавок может нанести вред полезным микробам.
"Микробиом находится под серьезной угрозой, сравнимой с изменением климата, – заявил Мартин Блейзер, член совета директоров инициативы, директор Центра передовой биотехнологии и медицины Ратгерского университета и соавтор статьи. – Деятельность человека истощает наш микробиом, и этому есть множество доказательств".
Для растений неустойчивые методы ведения сельского хозяйства, такие как интенсивное использование пестицидов, могут уничтожить почвенные микробиомы, необходимые для круговорота питательных веществ и здоровья растений, - сказал Блейзер. Экологические микробиомы страдают от загрязнения, изменения климата и разрушения среды обитания, что может привести к потере микробов, регулирующих выбросы парниковых газов и поддерживающих стабильность экосистем.
Цель инициативы – поддержать усилия по выявлению полезных микробов, их сохранению и замораживанию до того, как они исчезнут, сказал Блейзер, заведующий кафедрой микробиома человека в Университете Генри Ратгерса и профессор медицины, патологии и лабораторной медицины в Медицинской школе Роберта Вуда Джонсона при Университете Ратгерса.
"Это долгосрочный проект, - сказал Блейзер, - потому что, возможно, через 100 лет спасение этих микробов может предотвратить крупную катастрофу".
В ходе завершенного пилотного этапа ученые инициативы отметили несколько важных достижений, как сообщила Домингес-Белло. Они собрали более 2000 образцов фекалий и ферментированных продуктов из разных стран.
Усилия выросли от небольшой группы ученых из нескольких стран до более чем 100 исследователей из 32 стран. Микробные образцы временно хранятся в криогенных условиях в Институте медицинской микробиологии Цюрихского университета.
На следующем этапе инициативы, который Домингес-Белло называет "Фазой роста 1" и который продлится до 2029 года, ученые расширят коллекцию до 10 000 образцов и будут активно искать государственное финансирование, помимо существующей филантропической и университетской поддержки. Планируется создание постоянного хранилища, при этом рассматриваются потенциальные места в Швейцарии, Канаде и других регионах с холодным климатом.
Этическая основа инициативы, изложенная в документе, призвана гарантировать, что сохранение микробного разнообразия осуществляется справедливым, уважительным и инклюзивным образом. "Мы полностью привержены развитию Microbiota Vault таким образом, чтобы максимально увеличить справедливость во всем мире", - заявила Домингес-Белло.
Некоторые ключевые принципы включают суверенитет вкладчика, равноправное сотрудничество и этическое управление. Изначальные сборщики сохранят право собственности и контроль над своими микробными образцами. Инициатива будет подчеркивать важность уважения местных знаний и обеспечения справедливого распределения любых выгод.
Кроме того, приоритетное внимание будет уделяться этическим соображениям, включая права коренных общин и необходимость прозрачных и инклюзивных процессов принятия решений.
Хотя технологий для полноценного использования коллекции пока нет, ученые, работающие над этой инициативой, предвидят время, когда образцы можно будет использовать для разработки новых методов лечения, улучшения методов ведения сельского хозяйства и восстановления поврежденных экосистем.
"Мы верим, что однажды наука достаточно продвинется, чтобы у нас появились действительно хорошие методы восстановления, - сказал Блейзер. - Но если будет слишком поздно, и ключевые члены микробиома исчезнут, как птица додо, мы не сможем их восстановить, если не сохраним их в надежном месте".
Изображение: phys.org
