Ερευνητές του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής του EMBL (EMBL-EBI), του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας (NIH) Εθνικό Ινστιτούτο Ανθρώπινου Γονιδιώματος (NHGRI), του Εθνικού Ινστιτούτου Αρθρίτιδας και Μυοσκελετικών και Δερματικών Νόσων του NIH και συνάδελφοι έχουν εντοπίσει νέα είδη βακτηρίων και μυκήτων , καθώς και ιούς στο μικροβίωμα του ανθρώπινου δέρματος.

Τα μικροβιώματα – κοινότητες μικροοργανισμών – βρίσκονται παντού, από τους ωκεανούς και το έδαφος μέχρι το ανθρώπινο έντερο και την επιφάνεια του δέρμα. Το μικροβίωμα του δέρματος θεωρείται ότι παίζει βασικό ρόλο στην υγεία και τις ασθένειες του δέρματος. Ορισμένοι μικροοργανισμοί στο μικροβίωμα του δέρματος σχετίζονται με διαφορετικές δερματικές παθήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ακμής και του εκζέματος.

Σε αυτή τη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Μικροβιολογία της Φύσης, οι ερευνητές ανέλυσαν την αλληλουχία των γονιδιωμάτων των μικροοργανισμών που ανιχνεύθηκαν σε 594 δείγματα που ελήφθησαν από διάφορες επιφάνειες δέρματος 12 υγιών εθελοντών. Συνδυάζοντας την παραδοσιακή εργαστηριακή καλλιέργεια με μια προσέγγιση μεταγονιδιωματικής αλληλουχίας, οι ερευνητές μπόρεσαν να δημιουργήσουν τη συλλογή μικροβιακού γονιδιώματος του δέρματος (SMGC) – μια συλλογή γονιδιωμάτων αναφοράς για το μικροβίωμα του ανθρώπινου δέρματος.

Ποικιλομορφία στο μικροβίωμα του δέρματός μας

«Ανακαλύψαμε χιλιάδες viral ακολουθίες συμπεριλαμβανομένων πολλών jumbo φάγων—πολύ μεγάλοι ιοί που μολύνουν βακτήρια«συνήθως στην επιφάνεια των χεριών και των ποδιών των εθελοντών μας», είπε η Sara Kashaf, φοιτήτρια Ph.D. στο NIH και στο EMBL-EBI. «Αυτές οι περιοχές του σώματος έχουν εξαιρετικά διαφορετικά μικροβιώματα, κάτι που είναι λογικό γιατί χρησιμοποιούμε συνεχώς τα χέρια μας για να αγγίζουμε νέα πράγματα στο περιβάλλον μας. Η μελλοντική μας εργασία θα έχει ως στόχο να κατανοήσουμε τι κάνουν αυτά τα διαφορετικά μικρόβια μέσα σε αυτές τις κοινότητες».

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν εκτενείς μεθόδους εργαστηριακής καλλιέργειας, μεταγονιδιωματική αλληλουχία και δημόσια διαθέσιμα μεταγονιδιώματα δέρματος για να αποκτήσουν αυτές τις νέες γνώσεις σχετικά με την έκταση της ποικιλομορφίας στο μικροβίωμα του δέρματος. Αυτή η μελέτη επικεντρώθηκε κυρίως σε άτομα από τη Βόρεια Αμερική, αλλά μελλοντικές εργασίες θα στοχεύουν στην επέκταση του SMGC χρησιμοποιώντας δείγματα από διαφορετικούς πληθυσμούς.

«Αυτή η εργασία είναι ένα σημαντικό βήμα προς την απόκτηση ενός πλήρους γονιδιωματικού σχεδίου του μικροβιώματος του δέρματος», δήλωσε η Τζούλι Σέγκρε, Ανώτερη Ερευνήτρια στο NHGRI. «Ελπίζουμε ότι αυτά τα δεδομένα θα υποστηρίξουν μελλοντικές έρευνες που θα βελτιώσουν την κατανόησή μας για την υγεία και τις ασθένειες του δέρματος».

Νέοι ευκαρυώτες, βακτήρια και ιοί

Η συλλογή SMGC περιλαμβάνει 174 προηγουμένως άγνωστα βακτηριακά είδη, τέσσερις νέους ευκαρυώτες και 20 νέους jumbo φάγους—ιούς με γονιδίωμα μεγαλύτερο από 200 κιλοβάσεις, 3-5 φορές μεγαλύτερο από έναν μέσο ιό. Οι ερευνητές εργάζονταν στο παρελθόν με ελλιπή γνώση της βακτηριακής σύνθεσης του μικροβιώματος του δέρματος. Ωστόσο, αυτή η έρευνα επεκτείνει τον κατάλογο των γνωστών βακτηρίων του δέρματος κατά 26%.

«Εκτός από τα βακτήρια και ιούς ότι κανονικά ανακάμπτουμε στη μεταγονιδιωματική, βρήκαμε επίσης δώδεκα γονιδιώματα από μονοκύτταρους ευκαρυώτες -μύκητες, όπως μαγιά- από το ανθρώπινο δέρμα. Μερικά από αυτά τα γονιδιώματα ήταν ήδη γνωστά, όπως το Malassezia globosa, το οποίο έχει συσχετιστεί με το υγιές μυκοβίωμα του δέρματος, αλλά έχει επίσης συσχετιστεί με καταστάσεις όπως η πιτυρίδα. Η χρήση των ίδιων μεθόδων που ανακάλυψαν οκτώ γνωστά γονιδιώματα μας δίνει εμπιστοσύνη στους τέσσερις νέους ευκαρυώτες που βρήκαμε», λέει ο Rob Finn, επικεφαλής της ομάδας στο EMBL-EBI. «Εξετάζοντας τα πρότυπα αυτών των μυθιστορημάτων ευκαρυωτες αποκάλυψε ότι ένας από αυτούς ήταν πολύ κοινός στους εθελοντές και μπορεί να βρεθεί σε πολλούς από εμάς».

Όλα αυτά τα δεδομένα θα γίνουν ελεύθερα προσβάσιμα σύντομα ως νέος κατάλογος γονιδιώματος στον πόρο δεδομένων MGnify, όπου οι ερευνητές μπορούν να βρουν μια τεράστια γκάμα μικροβίωμα σύνολα δεδομένων συμπεριλαμβανομένων για το ο άνθρωπος έντερο.