عشرات الآلاف من الفيروسات الموجودة في براز الإنسان غير معروفة للعلم!

دستور نيوز

كشفت دراسة بحثية جديدة أن 54118 نوعًا من الفيروسات تعيش في أمعاء الإنسان ، 92٪ منها لم تكن معروفة من قبل للعلم. وفقًا لفيليب هوغنهولتز ، أستاذ علم الأحياء الدقيقة في كلية الكيمياء والعلوم البيولوجية الجزيئية ، وسو جين لو ، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة كوينزلاند ، مع زملائه من معهد الجينوم المشترك وجامعة ستانفورد في كاليفورنيا ، كانت الغالبية العظمى من العاثيات. هذه الفيروسات “تأكل” البكتيريا ولا تستطيع مهاجمة الخلايا البشرية. وعندما يفكر معظمنا في الفيروسات ، فإننا نفكر في الكائنات الحية التي تصيب خلايانا بأمراض مثل النكاف والحصبة أو ، في الآونة الأخيرة ، “كوفيد -19”. ومع ذلك ، هناك عدد كبير من هذه الطفيليات المجهرية في أجسامنا – معظمها في الأمعاء – التي تستهدف الميكروبات التي تعيش هناك. في الآونة الأخيرة ، كان هناك الكثير من الاهتمام بميكروبيوم الأمعاء البشري: مجموعة الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في أمعائنا. إلى جانب مساعدتنا على هضم طعامنا ، تلعب هذه الميكروبات العديد من الأدوار المهمة الأخرى. إنها تحمينا من البكتيريا المسببة للأمراض ، وتغير صحتنا العقلية ، وتهيئ نظام المناعة لدينا عندما نكون أطفالًا ، ولها دور مستمر في تنظيم المناعة حتى مرحلة البلوغ. من الإنصاف القول إن الأمعاء البشرية هي الآن النظام البيئي الميكروبي الأكثر دراسة على هذا الكوكب. ومع ذلك ، فإن أكثر من 70٪ من الأنواع الميكروبية التي تعيش هناك لم يتم استزراعها في المختبر بعد. نحن نعلم هذا لأنه يمكننا الوصول إلى المخططات الجينية لميكروبيوم الأمعاء من خلال نهج يعرف باسم Metagenomic. هذه تقنية قوية يتم فيها استخراج الحمض النووي مباشرة من البيئة وتسلسله بشكل عشوائي ، مما يمنحنا لمحة سريعة عما بداخله وما يمكنه فعله. وقد كشفت دراسات Metagenomic إلى أي مدى لا يزال يتعين علينا الذهاب لفهرسة وعزل جميع الأنواع الميكروبية في الأمعاء البشرية – وحتى أبعد من ذلك عندما يتعلق الأمر بالفيروسات. في البحث الجديد ، الذي نُشر في مجلة Nature Microbiology ، استخرج الباحثون التسلسلات الفيروسية الحاسوبية من 11810 ميتاجينوم برازي متاح ، مأخوذة من أشخاص في 24 دولة مختلفة ، حيث أرادوا الحصول على فكرة عن المدى الذي وصلت إليه الفيروسات في الأمعاء البشرية. . نتج عن هذا الجهد كتالوج Metagenomic Gut Virus ، وهو أكبر مورد من هذا القبيل حتى الآن. يتضمن هذا الكتالوج 189.680 جينومًا فيروسيًا يمثل أكثر من 50000 نوع فيروسي متميز. بشكل ملحوظ (ولكن ربما يمكن التنبؤ به) أكثر من 90 ٪ من هذه الأنواع الفيروسية جديدة على العلم ، حيث تقوم مجتمعة بتشفير أكثر من 450.000 بروتين مميز – وهو خزان ضخم للإمكانيات الوظيفية التي قد تكون مفيدة أو ضارة لمضيفيها الميكروبيين ، وبالتالي البشر. . كما نظر في سلالات فرعية من فيروسات مختلفة ، ووجد أن بعضها أظهر أنماطًا جغرافية مذهلة في 24 دولة شملها الاستطلاع. على سبيل المثال ، كان نوع فرعي crAssphage موصوفًا وغامضًا سائدًا في آسيا ، ولكنه كان نادرًا أو غائبًا في عينات من أوروبا وأمريكا الشمالية. قد يكون هذا بسبب التوسع المحلي لهذا الفيروس في مجموعات بشرية محددة. كانت إحدى الوظائف الأكثر شيوعًا هي عمليات التراجع لتوليد التنوع (DGRs). هذه فئة من العناصر الجينية التي تحور جينات مستهدفة محددة من أجل توليد التنوع الذي يمكن أن يكون مفيدًا للمضيف. وفي حالة DGRs في الفيروسات ، قد يساعد ذلك في سباق التسلح التطوري المستمر مع مضيفها البكتيري. تشتهر تقنية كريسبر بتطبيقاتها العديدة في تحرير الجينات ، وهي أنظمة مناعية بكتيرية “تتذكر” العدوى الفيروسية السابقة وتمنعها من الحدوث مرة أخرى. يفعلون ذلك عن طريق نسخ وتخزين أجزاء من الفيروس الغازي في الجينوم الخاص بهم ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لاستهداف وتدمير الفيروس في المواجهات المستقبلية. استخدم الباحثون هذا السجل للهجمات السابقة لربط العديد من التسلسلات الفيروسية بمضيفيهم في النظام البيئي للأمعاء. ليس من المستغرب أن الأنواع الفيروسية الوفيرة كانت مرتبطة بأنواع بكتيرية وفيرة للغاية في القناة الهضمية ، تنتمي في الغالب إلى phyla Firmicutes و Bacteroidota. كان هناك نقاش حول إمكانية إضفاء الطابع الشخصي على ميكروبات الأمعاء باستخدام التدخلات الغذائية ، أو البروبيوتيك ، أو البريبايوتكس ، أو حتى “النقل” (مزارع البراز) لتحسين صحة الفرد. قد يكون العلاج بالعاثيات إضافة مفيدة لهذا الهدف ، عن طريق إضافة الأنواع أو حتى الدقة على مستوى النوع الفرعي لمعالجة الميكروبيوم. على سبيل المثال ، يعتبر العامل البكتيري المُمْرِض Clostridioides صعبًا (أو Cdiff باختصار) سببًا رئيسيًا للإسهال المكتسب من المستشفى والذي يمكن استهدافه على وجه التحديد بواسطة العاثيات. يمكن تحقيق علاج أكثر دقة للمجموعات البكتيرية غير المسببة للأمراض في القناة الهضمية من خلال العلاج بالعاثيات. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن التوقعات من بياناتنا تشير إلى أننا بحثنا فقط في جزء صغير من إجمالي التنوع الفيروسي في القناة الهضمية. لذلك لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه.

عشرات الآلاف من الفيروسات الموجودة في براز الإنسان غير معروفة للعلم!

– الدستور نيوز