Mikroorganizmy takie jak bakterie, wirusy, grzyby i archeony oddziałują na nasze ciała, a ich równowaga może znacząco wpływać na zdrowie. W ostatnich dziesięcioleciach badania nad mikrobiomem stały się jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin nauki, otwierając nowe możliwości w zakresie diagnostyki i leczenia wielu chorób. W tym artykule przyjrzymy się technologiom stosowanym w badaniach mikrobiomu, jego wpływowi na zdrowie człowieka oraz perspektywom, jakie otwierają się przed medycyną i ekologią.
Reklama
Czym jest mikrobiom?
Mikrobiom ludzki to zbiór wszystkich mikroorganizmów zamieszkujących ludzkie ciało. Zamieszkują różne części ciała, w tym jelita, skórę, usta i inne błony śluzowe. Łączna masa drobnoustrojów w ciele człowieka może sięgać kilku kilogramów, a ich liczba wynosi dziesiątki bilionów. Mikroorganizmy te odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia człowieka, uczestnicząc w procesach metabolicznych, chroniąc przed patogenami, regulując układ odpornościowy i w wielu innych aspektach.
Wcześniej mikrobiom uważano za nieistotny element naszego ciała, ale wraz z rozwojem biologii molekularnej, a w szczególności sekwencjonowania DNA, naukowcy zaczęli zdawać sobie sprawę z jego ogromnego znaczenia. Coraz powszechniejsza jest wiedza na temat tego, że mikrobiom wpływa nie tylko na zdrowie fizyczne, ale także na stan psycho-emocjonalny, a jego zaburzenie może być przyczyną takich chorób jak cukrzyca, otyłość, depresja, choroby serca, nowotwory i wiele innych.
Technologie do badań mikrobiomu
Sekwencjonowanie DNA jest podstawową technologią wykorzystywaną do badania mikrobiomu. Polega na analizie materiału genetycznego mikroorganizmów żyjących w organizmie człowieka, bez konieczności ich izolowania i hodowli w warunkach laboratoryjnych. Jedną z najpopularniejszych metod jest metagenomika, która pozwala na zbadanie wszystkich genów obecnych w próbce, bez konieczności wcześniejszej izolacji pojedynczych mikroorganizmów.
Metagenomika i sekwencjonowanie nowej generacji: Nowoczesne technologie sekwencjonowania nowej generacji (NGS) znacznie przyspieszyły i zwiększyły dostępność procesu analizy mikrobiomu. Metoda ta pozwala na szybkie sekwencjonowanie (odczyt) miliardów cząsteczek DNA, co umożliwia badanie składu mikrobiomu i identyfikację nawet rzadkich i trudnych do zdiagnozowania rodzajów mikroorganizmów.
Sekwencjonowanie 16S rRNA: Jest to metoda sekwencjonowania polegająca na badaniu fragmentu genomu mikroorganizmu kodującego 16S rybosomalne RNA. Metodę tę stosuje się w celu identyfikacji gatunków bakterii w mikrobiomie, gdyż 16S rRNA jest uniwersalnym markerem dla większości prokariotów.
