Ученые запустили масштабный проект по сохранению мирового разнообразия микробиома — своего рода «Ноев ковчег» для микроорганизмов, чье видовое богатство стремительно сокращается в результате человеческой деятельности. Сообщества микроорганизмов (бактерий, вирусов и грибов) играют ключевую роль в поддержании здоровья человека, плодородия почв, производстве ферментированных продуктов и даже в регулировании климата, что делает инициативу по защите многообразия видов особенно важной. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Без микробиомов невозможна жизнь на Земле. В организме человека «полезные микробы» помогают переваривать пищу, укрепляют иммунную систему и защищают от патогенов. Растения зависят от почвенных микроорганизмов, обеспечивающих циркуляцию питательных веществ, а ферментированные продукты вроде йогурта содержат бактерии, поддерживающие здоровье кишечника. Экологические сообщества микробов, такие как те, что находятся в вечной мерзлоте Арктики, участвуют в регулировании климата, контролируя выбросы парниковых газов. Однако техногенное вмешательство разрушает этот хрупкий баланс: чрезмерное употребление антибиотиков, рост числа кесаревых сечений и отказ от грудного вскармливания снижают разнообразие микрофлоры кишечника, повышая риски аллергий, аутоиммунных и метаболических заболеваний. В сельском хозяйстве повсеместное использование пестицидов губит почвенные микроорганизмы, а загрязнение и изменение климата угрожают природным микробным сообществам. «Микробиом оказался под серьезной угрозой — сравнимой с климатическим кризисом. Мы видим все больше доказательств его истощения из-за деятельности человека», — отметил Мартин Блейзер из Ратгерского университета.
Проект, вдохновленный Всемирным семенохранилищем на Шпицбергене, стартовал в 2018 году. Завершенная пилотная фаза включала создание международной исследовательской сети и разработку технологий сбора и хранения образцов, включая образцы фекалий, отражающих разнообразие кишечной микробиоты, и пробы традиционных ферментированных продуктов питания из разных уголков мира. Ученые сосредоточились на «здоровых» микробиомах, стремясь сохранить их до того, как они исчезнут. Для временного хранения в Институте медицинской микробиологии Цюрихского университета образцы замораживали при сверхнизких температурах.
Всего за время пилотной фазы специалисты собрали и подвергли криоконсервации свыше 2000 уникальных биологических образцов. Сеть участников расширилась с нескольких энтузиастов до более чем 100 исследователей из 32 стран. Одним из главных достижений стало создание этического кодекса, закрепляющего принципы суверенитета донора (первоначальные собиратели сохраняют право собственности на образцы), справедливого партнерства (равноправное сотрудничество, уважение к местным обычаям, справедливое распределение выгод) и этичного управления (прозрачные решения, приоритет интересов коренных сообществ).
Главная цель проекта «Хранилище микробиоты» — сохранить исчезающее микробное разнообразие для будущих поколений. Пока не существует технологий, позволяющих полноценно использовать эту коллекцию, например для восстановления утраченных микробиомов, но ученые уверены, что они появятся в будущем. «Мы верим, что наука со временем создаст эффективные методы восстановления, — сообщил Мартин Блейзер. — Но если мы упустим момент и ключевые элементы микробиома исчезнут, как додо, вернуть их уже не получится — если только мы не сохранили их вовремя». Сейчас проект вступает в «Фазу роста 1», которая продлится до 2029 года: предстоит увеличить коллекцию до 10 000 образцов, найти постоянное место для хранилища (рассматриваются Швейцария, Канада и другие страны) и обеспечить государственную поддержку. Эта уникальная инициатива может стать основой для будущих прорывов в медицине, сельском хозяйстве и восстановлении экосистем и, возможно, поможет защитить планету от последствий сокращения видового богатства микроорганизмов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
