В человеческом кишечнике происходит массовое вымирание. Ученые пытаются сохранить наши бактерии для будущих поколений

Не читать, если кушаете! Я предупредил.

Оказывается, разнообразие бактерий в нашем кишечнике стремительно сокращаются. Люди всё чаще питаются плюс-минус одним и тем же. Многие уникальные биомы мы уже потеряли. Чтобы сохранить разнообразные бактерии человечества, ученые запустили большой проект, в ходе которого они собирают, замораживают и хранят экскременты со всего мира. Создается целый подземный банк таких «богатств», который хотят оставить для будущих поколений. Как хранилище семян в Шпицбергене, только… скажем так, не настолько романтично.

В ноябре 2022 года швейцарские ученые открыли долгожданную посылку из одного дальнего села в Эфиопии. Они очень обрадовались содержимому: в ней было полтора килограмма дерьма.

В течение двух месяцев местный исследователь Абдифата Мухаммед собирал образцы стула у детей в скотоводческой общине в сомалийском регионе Эфиопии. Это часть глобальных усилий по каталогизации и сохранению разнообразия кишечных бактерий человека. Мухаммед разделил каждый из полученных образцов на четыре пробирки, заморозил их при температуре -80 градусов по Цельсию, и отправил несколько из них в Европу.

В нашем пищеварительном тракте живут триллионы бактерий, грибков и других микробов. Многие из них полезны для здоровья человека: они позитивно влияют на наш метаболизм и иммунную систему. Но их разнообразие находится под угрозой из-за индустриализации, урбанизации и изменений окружающей среды. Грубо говоря, люди всё чаще питаются одним и тем же, так что в результате некоторые микробы в нашей кишке вымирают. Если мы все едим бургеры, пельмени и сосиски, то те бактерии, которые живут на козьем молоке, вынуждены прекратить свое существование. Хотя, может, они были невероятно хороши в деле защиты стенок кишечника. Но мы теперь никогда не узнаем.

Если не сохраним всю эту микробиоту для будущих поколений! Чтобы ученые когда-нибудь смогли проверить, что там находилось, и может даже вернуть эти бактерии в желудки людей будущего, когда все уже давно устали питаться только зеленым сойлентом.

Когда Мухаммед проанализировал некоторые из собранных им образцов, посеяв их в чашках Петри и добавив краситель, чтобы сделать их видимыми под микроскопом, он был поражен, обнаружив признаки устойчивости к антибиотикам даже в образцах, взятых у детей, которые никогда не подвергались воздействию современной медицины. То есть, цивилизация, через общую атмосферу и воду, начинает влиять даже на самые отдаленные племена. Времени, чтобы сохранить наших внутренних «друзей» остается всё меньше. Скорее всего, миллионы из них мы уже навсегда потеряли.

Это одна из причин, по которой ученые хотят создать глобальный биобанк — эдакий Ноев ковчег для микробов — и постоянно собирать туда образцы со всего мира, пока они не исчезли. Для этого в Цюрихе недавно запустился проект Microbiota Vault («Хранилище микробиоты»). Кстати, если вы сами живете где-нибудь в лесах Якутии или тундре Чукотки, а Макдональдса и Кока-Колы не видели кроме как на картинке — возможно, они примут ваше «пожертвование». Можно с ними связаться. Так вы послужите будущему человечества самым неожиданным способом.

Особый интерес для ученых представляют образцы стула скотоводов: эта особая диета формирует очень специфический микробиом. Их образ жизни сильно отличается от образа жизни людей, живущих в городах или поселках, и имеющих возможность ежедневно покупать продукты. В качестве основного продукта питания традиционно выступает молоко, поэтому их рацион крайне богат жирными кислотами.

К сожалению, детально исследовать здоровье таких людей очень сложно: по своей природе жители дальних уголков Африки — кочевники, перегоняющие стада овец, коз и верблюдов среди немногих пастбищ, ещё остающихся после многолетней засухи. Последние десять лет эта засуха становится всё серьезнее, и таких людей (и их скота) остается всё меньше. Посмотреть репортажи о ситуации можно на Ютубе. Ни одной капли дождя там не падало уже больше двух лет.

Тем ценнее становятся образцы стула тех людей, которые еще остаются, и которым еще есть, что есть. Бывает, что у соседних племен, граничащих территорией, сформировались совершенно разные микробиомы, потому что у одних в диете многие десятилетия больше воды, а у других — листьев, травы или овощей. Мухаммед собрал уже более 350 таких характерных образцов от разных удаленных кочевников, и теперь эта ценная (без шуток) коллекция находится во владении Университета Джигджига, Цюрихского университета, Швейцарского института общественного здоровья и Университета Базеля.

По мере того, как все больше людей переезжают в города, они перенимают новые привычки в еде и сталкиваются с другой средой. По словам Мухаммеда, даже скотоводы в Эфиопии сейчас тоже начинают покупать больше таких продуктов, как рис и макароны. Это может изменить состав их микробиома и привести к исчезновению многих специализированных бактерий, живущих в их кишечнике.

Ученые планируют разместить в «Хранилище микробиоты» десятки тысяч образцов стула здоровых людей со всего мира, чтобы когда-нибудь человечество могло возродить и культивировать их для лечения болезней и просто обработки «непривычных» (для людей будущего) продуктов питания.

В хранилище уже находятся несколько сотен образцов, и исследователи со всего мира прилагают усилия для секвенирования уникальных микробиомов человека. Все они в итоге отсылают часть своих образцов в Швейцарию, чтобы там находилась их резервная копия. Все участвующие исследователи разделили свои образцы на два вида: один для хранилища, другой — для обработки и анализа на месте. При этом поставщики «ценного материала» сохраняют за собой право собственности на все образцы, и могут забрать их из хранилища, когда пожелают.

Университет Базеля и Швейцарский институт общественного здоровья, которые всё это организовали и спонсируют, говорят, что это им тоже выгодно. Они предоставляют инфраструктуру, но в то же время получают доступ к данным секвенирования. Если у ученых будет база таких данных в стандартизированной форме, это облегчит дальнейшие международные исследования.

Где будут храниться «сокровища» в последующие века — пока не ясно. Сейчас все они находятся просто в большой морозильной камере в лаборатории Цюрихского унивреситета. Но есть идеи вырыть для них отдельный зал в Глобальном хранилище семян на острове Шпицбергена в Норвегии. Или разместить их в переоборудованном военном бункере в Альпах.

Пока что последний вариант кажется самым предпочтительным. Политическая стабильность Швейцарии, хорошая инфраструктура и тесные связи с международными агентствами, такими как Всемирная организация здравоохранения в Женеве, выводят его в лидеры. Плюс рядом много университетов, которым интересно получать регулярный доступ к такой базе.

Пока что выделенное финансирование в размере $1 млн покрывает пилотную фазу проекта до 2024 года. Чтобы реализовать его до конца, Абдифата Мухаммед, швейцарец Адриан Эгли из Цюриха и их коллеги сначала должны проверить, какие методы заморозки и консервации лучше всего подходят для сохранения жизни бактерий в долгосрочной перспективе. Узнать об этом они смогут только тогда, когда первую партию образцов разморозят и снова секвенируют через два года. После этого проект перейдет в следующую фазу, когда ему потребуется еще больше образцов.

Так что сохраните жизнь вашим микробам. Они могут быть последними в своем роде! Может, за них ещё скоро и приплачивать начнут.

…Всё, теперь можно кушать.

По мотивам этой статьи Wired.