جدول المحتويات:

تحسين الصحة عن طريق استهداف بكتيريا الأمعاء: سؤال وجواب مع جيريمي نيكولسون
تحسين الصحة عن طريق استهداف بكتيريا الأمعاء: سؤال وجواب مع جيريمي نيكولسون
فيديو: تحسين الصحة عن طريق استهداف بكتيريا الأمعاء: سؤال وجواب مع جيريمي نيكولسون
فيديو: التصرفات الخاطئة التي تدمر البكتيريا النافعه في الامعاء 2023, شهر فبراير
Anonim

ينتج الجسم والنباتات المعوية جميع أنواع المواد الكيميائية التي تحمل أدلة حول صحة الشخص. يقوم جيرمي نيكولسون بفك رموز الإشارات ، مما قد يؤدي إلى أنواع جديدة من الأدوية.

هذه القصة هي تكملة لميزة "غرائز القناة الهضمية لجيريمي نيكولسون: البحث عن البكتيريا المعوية" التي طُبعت في عدد يوليو 2008 من Scientific American.

أحد أهم المجالات الطبية الحيوية في الوقت الحالي هو علم الأيض - دراسة المستقلبات والمواد الكيميائية الأخرى التي ينتجها الجسم والبكتيريا. الهدف هو معرفة كيف يمكن أن تعمل المركبات كمؤشرات للصحة والمرض. بالنسبة لقصة إنسايتس ، "الذهاب مع بكتيريا أمعائه" في يوليو 2008 Scientific American ، تحدثت ميليندا وينر مع جيريمي نيكولسون من إمبريال كوليدج لندن. يعتقد نيكولسون ، أحد مؤسسي هذا المجال ، أن الأيض قد يثبت أن أفضل دواء يستهدف في الواقع الجراثيم المعوية بدلاً من خلايا الجسم. هذا مقتطف محرّر من المقابلة.

كنت من أوائل العلماء الذين درسوا عملية التمثيل الغذائي ، وهي مجموعة المواد الكيميائية التي ينتجها التمثيل الغذائي البشري. هل كان من الصعب جعل الناس يأخذون الفكرة على محمل الجد؟

لم يكن أحد مهتمًا على الإطلاق. لقد واجهت صعوبات كبيرة في الحصول على التمويل طوال الثمانينيات في هذا المجال. أتذكر إرسال ورقة إلى Nature في عام 1987 أظهرت كيف يمكنك استخدام الرنين المغناطيسي النووي والتعرف على الأنماط الحسابية للنظر في بول الحيوانات التي تم تسميمها بالعديد من أنواع الأدوية المختلفة. قال المحرر ، "ليس هناك اهتمام [بهذا] لأي شخص على الإطلاق." كان من الممكن أن يكون ذلك قبل 10 سنوات من الورقة الأولى التي ستطلق على نفسها حقًا علم الأيض أو علم الأيض.

على مدى السنوات العشر التي تلت ذلك ، قمت ببناء مختبر جحيم ، لذلك عندما بدأ عملنا في الظهور ، كنا بالفعل أحد أفضل المختبرات تجهيزًا في العالم.

لماذا لم يكن أحد مهتمًا في ذلك الوقت؟

لا أعتقد أنها كانت بالضرورة مقاومة متعمدة. كان هناك الكثير من الأشياء الأخرى التي تحدث. في الثمانينيات ظهر علم الأحياء الجزيئي للتو. لا يمكنك الحصول على منحة في المملكة المتحدة إلا إذا كنت تقوم بعلم الأحياء الجزيئي ، لأن الجميع اعتقد أن ذلك سيحل كل شيء. ثم ، أيضًا ، في أواخر الثمانينيات ، ظهرت لديك فكرة علم الجينوم.

لماذا تعتقد أن المستقلب أكثر احتمالا من الجينوم لإعطاء العلماء الإجابات التي يريدونها؟

يأخذك علم الجينوم فقط في جزء من رحلة الاكتشاف البيولوجي الحقيقي. الجينوم هو مخطط للحياة ، لكنه لا يخبرك كيف يعمل الشيء. إذا كان لديك مخطط لمحطة طاقة نووية ، فسوف يخبرك بالضبط كيف تبني واحدة ، لكنه لن يخبرك بأي شيء عن ميكانيكا الكم أو الفيزياء أو فكرة الانشطار النووي أو الانحلال الإشعاعي أو أي شيء يجعلها تعمل. يمكنك أن تنظر إلى الجينوم بنفس الطريقة. قد يحتوي على مخطط لبناء الحياة ، لكنه لا يخبرك كيف تتلاءم الأجزاء معًا.

وقد أظهر عملك أن البيئة تساهم بشكل كبير في صحتك..

يتحدث الناس عن الجينات التي تجعلك سمينًا ، ولكن في الحقيقة ، إذا جلست على مؤخرتك وتأكل قشور الخنزير و Big Macs وتشاهد التلفاز ، فسوف تصاب بالسمنة ، بغض النظر عن ما تقوله جيناتك. ما تفعله بنفسك مهم حقًا. الأيض يلتقط التوقيعات البيئية وكذلك الوراثية. تتضمن بيئتك أشياء مثل الأدوية التي تتعرض لها ، والملوثات التي تتعرض لها ، ومنتجات ميكروبات الأمعاء ، والمنتجات الأيضية لنظامك الغذائي - لذلك عندما نقوم بعمل ملف تعريف التمثيل الغذائي على شاشة عريضة ، فإننا نلتقط كل شيء من تلك المعلومات ، بالإضافة إلى المعلومات التي ترتبط باختلاف الجينوم. بالنسبة لي ، فإن علم الأيض هو الأكثر شمولية في "-omics". من حيث المبدأ ، يمكن أن تلتقط توقيع كل شيء.

لقد وجدنا أن البشر أكثر تنوعًا في التمثيل الغذائي من التنوع الجيني. على سبيل المثال ، الشعب الصيني والياباني في الواقع متميزان جدًا من الناحية الأيضية ، على الرغم من حقيقة أنهما متطابقان جينيًا. ولديهم حالات مختلفة جدًا من الأمراض.

كيف يمكن للعلماء استخدام هذه المعلومات لإبلاغ الطب؟

لدي هذا المفهوم الجديد لدراسة الارتباط على مستوى الأيض. سيسمح لنا بأخذ عينات من العوامل الجينية والبيئية التي تسبب الأمراض لدى الناس. لقد وجدنا المؤشرات الحيوية الأيضية التي ترتبط بأشياء مثل ضغط الدم لدى البشر. باستخدام هذا النهج ، يمكننا إنشاء فرضيات جديدة في علم وظائف الأعضاء يمكن اختبارها وقد تؤدي في النهاية إلى اكتشاف دواء جديد.

وأنت تعتقد أن العديد من الاختلافات الأيضية لدينا لها علاقة ببكتيريا الأمعاء. كيف أدركت أن هذه الميكروبات مهمة جدًا لصحتنا؟

لطالما عرفت ، منذ أن بدأنا العمل على التنميط الأيضي ، أن هناك مستقلبات أتت من ميكروبات الأمعاء. لم نعره كثيرًا من الاهتمام حقًا حتى ربما قبل حوالي سبع أو ثماني سنوات. لم أكن أنا فقط - لقد كان أيضًا البروفيسور إيان ويلسون [عالم في AstraZeneca في إنجلترا]. أصبح مفتونًا لأنه نظر إلى مستعمرات الفئران - من المفترض أنها مجموعات متشابهة جدًا من الفئران - لكن بعضها أنتج مجموعة واحدة من المستقلبات وأنتج البعض الآخر مجموعة مختلفة. ومع ذلك كانا من نفس المربي. كانوا نفس السلالات الجينية. كانت الاختلافات تعود إلى مجموعات ميكروبية مختلفة في الأمعاء في الفئران المقيمة في أجزاء مختلفة من المختبر.

كلما نظرنا في الأمر ، أدركنا أن الميكروبات كانت متورطة بشكل وثيق في عمليات التمثيل الغذائي للحيوان لدرجة أنه قد يكون لها مساهمات في تطور المرض بطرق لم يتم التفكير فيها من قبل. لقد بدأنا للتو في توسيع هذا الآن ، بالتفكير في كيفية تأثير ميكروبات الأمعاء على كل أنواع الأشياء. لها تأثيرات على أمراض الكبد والأمعاء مثل مرض كرون ومتلازمة القولون العصبي. حتى أن هناك دليلًا على أن الأطفال المصابين بالتوحد لديهم بكتيريا أمعاء مختلفة جدًا جدًا [عن الأطفال الآخرين]. تقريبا كل نوع من الأمراض لديه اتصال القناة الهضمية في مكان ما. إنه أمر رائع للغاية.

في النهاية ، ما الذي تأمل في تحقيقه من خلال الأيض؟

نريد أن نكون قادرين على أخذ مجموعة من البيانات البيولوجية من الإنسان ، وبعد ذلك ، بناءً على ما نعرفه عن التركيب الأيضي لهذا الشخص ، قل كم من الوقت سيعيشون ، وما هي الأمراض التي من المحتمل أن يتعرضوا لها يعانون من تلك الأمراض وكيفية علاجها وكيفية إدارة نمط حياتهم والعلاج الدوائي على النحو الأمثل. نحن نفتح مجموعة من الأبواب هنا لمستقبل الرعاية الصحية - التلاعب بالبيولوجيا الذي لم يكن من الممكن تخيله قبل خمس سنوات.

هل من لحظات مضحكة أو مفاجئة تود مشاركتها من بحثك؟

لقد قمنا ببعض الأعمال منذ حوالي 10 سنوات في مختبر شخص آخر على شيء يسمى التحليل الطيفي للزاوية السحرية [نوع من التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي الذي يعتمد على تدوير العينة للحصول على بيانات عالية الدقة]. ما كنت مهتمًا به هو ما إذا كان بإمكاننا الحصول على بعض المعلومات الإضافية من إشارات البروتين الدهني عن طريق تدوير المسبار بسرعة كبيرة جدًا. أدخلت عينة بلازما الدم وكان الطيف الذي خرج لا شيء مثل البلازما بشكل طبيعي. اعتقدت ، رائع للغاية! لقد حررنا كل هذه المعلومات الجديدة! لقد جربنا عدة عينات أخرى وحدث نفس الشيء ، ولذا بدأت في الدردشة مع أحد الرجال في هذا المختبر. قلت ، "لدينا طيف مذهل ، لا يبدو مثل أطياف البلازما." فقال: "أوه ، أرني!" وأريته وقال ، "حسنًا ، هذا يبدو مألوفًا جدًا." لقص قصة طويلة ، ما حدث هو أنه في الأسبوع السابق كان الرجل يجري عينات من الجبن الأزرق - كانت شركة علوم الأغذية تجري تجارب. بدلاً من اكتشاف جزء جديد من الديناميكيات الأساسية للبروتينات الدهنية ، اكتشفنا كيفية اكتشاف الجبن الأزرق في البلازما.

شعبية حسب الموضوع