Các nhà nghiên cứu phát hiện ra gần 2.000 vi khuẩn đường ruột mới
Theo nhiều nghiên cứu gần đây, quần thể vi khuẩn đường ruột của con người có khả năng ảnh hưởng đến các khía cạnh khác nhau của sức khỏe thể chất và tinh thần của chúng ta. Mặc dù vậy, nhiều vi khuẩn vẫn “chưa được lập bản đồ” bởi các nhà khoa học. Một nghiên cứu mới hiện đã phát hiện ra khoảng 2.000 vi khuẩn đường ruột chưa từng được biết đến trước đây.
Các nghiên cứu gần đây được đề cập bởi Tin tức y tế hôm nay đã chỉ ra rằng hệ vi sinh vật đường ruột có thể có vai trò trong bệnh Parkinson và chứng sa sút trí tuệ, đồng thời chúng có thể giải thích tại sao thuốc điều trị tiểu đường loại 2 có tác dụng tốt đối với một số người nhưng không tốt đối với những người khác.
Nghiên cứu mới - xuất hiện ngày hôm qua trên tạp chí Thiên nhiên - hiện đã xác định được gần 2.000 loài vi khuẩn đường ruột mới mà các nhà khoa học chưa từng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm trước đây.
Nhóm các nhà điều tra, từ Viện Tin sinh học Châu Âu (EMBL-EBI) và Viện Wellcome Sanger, cả hai đều ở Hinxton, Vương quốc Anh, đã sử dụng phân tích tính toán để đánh giá các mẫu vi sinh vật đường ruột của những người tham gia trên khắp thế giới.
Tác giả nghiên cứu Rob Finn từ EMBL-EMI giải thích: “Các phương pháp tính toán cho phép chúng tôi hiểu được vi khuẩn mà chúng tôi chưa thể nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
“Sử dụng metagenomics [phân tích vật liệu di truyền] để tái tạo lại bộ gen của vi khuẩn giống như việc tái tạo lại hàng trăm câu đố sau khi trộn tất cả các mảnh lại với nhau, mà không biết hình ảnh cuối cùng trông như thế nào và sau khi loại bỏ hoàn toàn một vài mảnh khỏi trộn chỉ để làm cho nó khó hơn một chút, ”anh ấy tiếp tục.
Tuy nhiên, Finn tiếp tục lưu ý, "Các nhà nghiên cứu hiện đang ở giai đoạn mà họ có thể sử dụng một loạt các công cụ tính toán để bổ sung và đôi khi hướng dẫn công việc trong phòng thí nghiệm, nhằm khám phá những hiểu biết mới về đường ruột của con người."
Một cách tiếp cận mới
Nhóm nghiên cứu đã có thể tái tạo lại 92.143 bộ gen từ các mẫu từ 11.850 hệ vi sinh vật đường ruột đa dạng.
Điều này cho phép các nhà nghiên cứu xác định được 1.952 loài vi khuẩn đường ruột mà họ và những người khác chưa biết đến cho đến thời điểm này.
Finn và các đồng nghiệp giải thích rằng nhiều loài vi khuẩn đã "duy trì một cấu hình thấp", có thể nói như vậy bởi vì các nhà khoa học chỉ tìm thấy chúng với số lượng rất thấp trong ruột, hoặc chúng không thể tồn tại bên ngoài môi trường ruột.
Họ lưu ý rằng điều này cho đến nay đã ngăn cản các nhà khoa học thêm những loài như vậy vào danh sách vi khuẩn đường ruột mà họ biết. Đây cũng là lý do tại sao nhóm thực hiện nghiên cứu hiện tại đã quyết định chọn một lộ trình mới - và sử dụng kết hợp các phương pháp tính toán để thử và đưa ra “bản đồ” toàn diện hơn về hệ vi sinh vật của con người.
Đồng tác giả nghiên cứu, Alexandre Almeida cho biết: “Các phương pháp tính toán cho phép chúng tôi có được ý tưởng về nhiều loài vi khuẩn sống trong ruột người, cách chúng tiến hóa và chúng có thể đóng những vai trò gì trong cộng đồng vi sinh vật của chúng.
Hướng tới việc tạo ra 'một bản thiết kế chi tiết vững chắc'
“Trong nghiên cứu này,” Almeida giải thích, “chúng tôi đã sử dụng cơ sở dữ liệu công khai toàn diện nhất về vi khuẩn đường tiêu hóa để xác định các loài vi khuẩn chưa từng thấy trước đây. Các phương pháp phân tích mà chúng tôi đã sử dụng có khả năng tái tạo cao và có thể được áp dụng cho các bộ dữ liệu lớn hơn, đa dạng hơn trong tương lai, cho phép khám phá thêm ”.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng nghiên cứu này và các nghiên cứu tương tự sẽ hỗ trợ họ hiểu biết thêm về đường ruột của con người, từ đó, sẽ góp phần phát triển các phương pháp điều trị tốt hơn cho nhiều loại bệnh lý.
“Nghiên cứu như thế này đang giúp chúng tôi tạo ra cái gọi là bản thiết kế đường ruột của con người, trong tương lai, có thể giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về sức khỏe và bệnh tật của con người và thậm chí có thể hướng dẫn chẩn đoán và điều trị các bệnh đường tiêu hóa”.
Đồng tác giả nghiên cứu Trevor Lawley, thuộc Viện Wellcome Sanger
Đồng thời, nhóm nghiên cứu lưu ý rằng nghiên cứu hiện tại đã giúp các nhà nghiên cứu nhận thức rõ hơn về một lỗ hổng lớn trong nghiên cứu xung quanh vi khuẩn đường ruột.
Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng các nhà khoa học hiện đang biết tương đối ít về các loài vi khuẩn đặc trưng cho các quần thể khác với các quần thể sinh sống ở châu Âu và Bắc Mỹ.
“Chúng tôi đang thấy rất nhiều loài vi khuẩn giống nhau xuất hiện trong dữ liệu từ các quần thể châu Âu và Bắc Mỹ. Tuy nhiên, một số ít bộ dữ liệu Nam Mỹ và châu Phi mà chúng tôi có thể truy cập cho nghiên cứu này cho thấy sự đa dạng đáng kể không có trong các quần thể trước đây, ”Finn lưu ý.
“Điều này cho thấy rằng việc thu thập dữ liệu từ các nhóm dân số ít được đại diện là điều cần thiết nếu chúng ta muốn có được một bức tranh toàn diện thực sự về thành phần của ruột người,” ông nói thêm, đồng thời kêu gọi các nhà nghiên cứu tiếp tục tập trung vào các nhóm thuần tập đa dạng hơn trong tương lai.
