Я - суперорганизм! Человек и его микробиом - Джон Терни

Надеюсь, вы готовы согласиться, что уже сейчас сделано достаточное количество свежих открытий и находок, чтобы развивать углубленные (а также широкомасштабные) исследования микробиома. Впрочем, остается масса вопросов. Вот некоторые из наиболее важных, ответы на которые, по-видимому, удастся отыскать в течение ближайших нескольких лет[190].

Иными словами, хочется выяснить, существует ли несколько распространенных типов кишечных бактериальных смесей, стабильных и оказывающих нам все обычные услуги, которые мы рассчитываем получать от наших микробов по части пищеварения, обеспечения витаминами и предотвращения болезней. Но здесь подразумевается гораздо более обширный круг вопросов. Насколько сильно проявляется в кишечном микробиоме индивидуальная вариативность? Как эта вариативность проявляется у разных групп людей – выделяемых и по определенным характеристикам микробиоты, и по более традиционным параметрам (таким, как пол, возраст, социальное положение, принадлежность к той или иной этнической группе, кулинарной культуре)? Распутав этот узел, мы существенно продвинемся на пути выяснения того, сколько разновидностей здорового микробиома вообще существует и как выглядят микробиомы нездоровые.

Уже сейчас нетрудно получить приблизительный «моментальный снимок» населения вашего микробиома. Такой снимок можно при желании делать снова и снова. Выполнять более детальный и интенсивный ДНК-анализ, в принципе, конечно, тоже можно, но в настоящее время это неразумно делать вне рамок хорошо финансируемого научного проекта. Впрочем, в эпоху постоянно дешевеющей геномики следует ожидать, что полная распечатка всех генов микробиома скоро станет доступна каждому. Правда, пока не очень ясно, какие советы понадобятся нам для ее интерпретации и, возможно, применения ее в ходе принятия решений, касающихся нашей жизни.

Есть веские основания гораздо избирательнее, чем прежде, подходить к прописыванию антибиотиков и их выбору. Следует взвесить два фактора – их воздействие на наших нормальных микробов и постоянно растущую угрозу возникновения новых микробных видов, устойчивых к антибиотикам. Может быть, первый фактор перевешивает, но ученым еще предстоит многое узнать, чтобы научиться извлекать из антибиотиков одни лишь преимущества, оставляя за скобками их недостатки. Например, врачи могут брать пробы кишечной микробиоты перед тем, как выписывать лекарства, чтобы оценить, высока ли вероятность того, что микробный состав популяции, живущей в организме пациента, восстановится после того, как на нее обрушат эту химическую атаку. Впрочем, такое разумно лишь в случае, когда нет необходимости в срочных мерах. Пожилых пациентов могут регулярно проверять на наличие C. difficile, которая в небольших количествах имеется у здоровых людей. Причина проблем с этой бактерией, возникающих в сравнительно позднем возрасте, – вероятно то, что антибиотики позволили уже существующей популяции вырасти гораздо сильнее нужного или же после курса лечения в организме пациента поселился какой-то другой штамм[191].

Медицину, лечебную и профилактическую, явно ждут усовершенствования, которых добьются благодаря всем этим микробиомным штудиям. Но дорога к тому, что предприниматели именуют трансляцией от лаборатории к клинике или от лабораторного стола к прикроватному столику (попросту говоря, к внедрению), может оказаться долгой. Многие результаты ученым по-прежнему дают лишь мыши. Процедуры, протоколы обработки данных пока далеки от стандартизации, а значит, результаты различных исследований трудно увязывать воедино для формирования общих выводов или подкрепления уже имеющихся умозаключений. Стоит ожидать появления методик типа «проглоти эту штуку – и посмотрим, что будет», которым, по-видимому, сложно будет дать научную оценку. А для более точных исследований наверняка по-прежнему потребуется детальное (желательно на молекулярном уровне) понимание механизма происходящего. В большинстве случаев микробиомные исследования более высокого уровня дают нам лишь версии на сей счет, и эти версии еще нужно дополнительно проверять. Может быть, при испытаниях, проводимых на ранних стадиях работы, будут использоваться метаболиты микробного происхождения или вещества, имеющиеся на поверхности клеток и отделенные от своих родных видов.

Да, почти наверняка. Мы (по определению) не знаем, какими они будут. Но с уверенностью выделим одну сферу, где их можно с наибольшей вероятностью ожидать, – эпигенетику, новую модную науку о том, как гены самым тонким и изощренным образом модифицируются уже после нашего зачатия. Эта область быстро развивается. Она приносит массу сюрпризов, касающихся того, как основной ДНК-код, содержащийся в генах, меняется при добавлении своеобразных «комментариев к основному тексту» – дополнительных химических групп, пристраиваемых к нуклеотидным основаниям генетической последовательности (или при их удалении). Подобные изменения, чаще всего включающие в себя пристраивание метильной (СН3-) группы к ключевым участкам цепочки, чем-то напоминают работу с набором опций и установок компьютерной программы. Эти изменения определяют, какие функции и субфункции будут использоваться и когда, а кроме того, кто получит доступ к определенным рутинным механизмам. Они могут влиять на то, будут ли вообще экспрессироваться определенные гены или наборы генов. Эпигенетические маркеры размещаются на тех или иных позициях в результате того, что переживает организм; этот опыт транслируется в клеточные отклики, а те – в трансформации генома. Уже сейчас есть указания на то, что обитатели микробиома способны оказывать эпигенетическое действие в иммунной системе, а возможно, и везде.

По-моему, самое большое достижение исследователей микробиома на данный момент – то, что эти работы вызвали такие сильные сдвиги в представлениях о происхождении и функциях нашей иммунной системы. Я уже кое-что рассказал об этом. Впрочем, остается масса открытых вопросов насчет мелких подробностей, всех этих «винтиков и гаечек». Как микробы кишечника влияют на дифференциацию иммунных клеток, особенно Т-лимфоцитов? Почему некоторые виды это делают, а другие – нет? Сумеем ли мы когда-нибудь продемонстрировать непосредственное воздействие микробов на аллергии и аутоиммунные процессы, или же так и будем опираться на неясные, но манящие ассоциации?