Вирусы: Скорее друзья, чем враги

Второй повод для удивления – количество таких микроорганизмов: в кале определяется 1000–2000 различных типов бактерий, а их стандартная общая масса составляет 1,5–2 кг. В нашем организме в общей сложности 10клеток и 10 микробов. Только 10% клеток являются действительно нашими собственными. К этому нужно добавить неизвестное число архей. Можно только представить себе, сколько вирусов и фагов обитает в нашем кишечнике: на сегодняшний день распознано 500 вирусов и фагов, однако большинство из них до сих пор неизвестны. Сложнее всего анализировать виромы или «виросферы», состоящие из всех вирусных последовательностей образца, поскольку поиск неизвестных последовательностей – особая проблема. Просто определяются только известные последовательности. Многие вирусы нельзя вырастить в лабораторных условиях, поэтому их невозможно изучать. Возможно, их 1000, 5000 и даже больше. Для их выявления необходимо разработать поисковые системы. Недавно полученные результаты указывают на то, что большинство фагов остается внутри своих бактерий и высвобождается, только когда человек заболевает. Весьма вероятно, что в будущем это станет инструментом диагностики: для этого определяется соотношение находящихся в кале вирусов в свободном и внутриклеточном состояниях, и если этот показатель высок, значит, налицо заболевание. Это соотношение можно определить и по слюне, на другом конце ЖКТ!

Кроме того, не следует забывать о грибах, которые не исследовали столь тщательно. В медицине известно примерно 1000 видов грибов. И только около 100 из них удается диагностировать в лаборатории, занимающейся диагностикой грибов, которая находится рядом с моим офисом в Цюрихе. Всего существует, вероятно, 1–2 млн различных типов грибов.

Микробы предоставляют больше генов, отвечающих за выживание человека, чем собственно гены человека. По оценкам, бактериальных кодирующих белок генов в 360 раз больше, чем генов человека. В организме человека более 8 млн уникальных микробиальных генов ассоциируется с микробиомом. Они вносят свой вклад в наше состояние здоровья или нездоровья – настолько, насколько мы в состоянии это оценить в настоящее время. Если сравнивать это с общим количеством собственно генов человека (20 000), можно высказать предположение, что генетический вклад микробов, составляющий несколько миллионов генов, в несколько сот раз превышает генетический вклад генома человека. Микробиом – наш «второй геном». А вирусы и грибы могут быть нашими третьим и четвертым геномами! Вот почему человек представляет собой суперорганизм.

Исследование близнецов и сравнение их микробиомов показали, что сходство микробиомов наблюдается только у однояйцевых (монозиготных) близнецов. Сходство их микробиомов с микробиомами матерей или других родственников гораздо менее выражено. Микробиомы настолько разнообразны, что их можно использовать в криминалистике для идентификации человека по его индивидуальному микробиому. Однако, если в один прекрасный день окажется, что фотографии на удостоверении личности недостаточно, чтобы пройти таможню, процесс секвенирования микробиома пока еще остается несколько трудоемким. Возможно, юридических проблем с микробиомным анализом станет меньше, чем в настоящее время с геномным анализом, и возможно, в скором времени он станет вполне реальным – как знать?

Если слюна отражает индивидуальную генетическую сложность в достаточной мере, чтобы использовать этот метод в диагностике или в криминалистике, возникает вопрос: могут ли поцелуй или тесные контакты между членами семьи стать своего рода способом установления равновесия или адаптации микробиомов – как неромантично! Влияют ли микробы на то, что между людьми возникает чувство притяжения или отторжения? На любовь?

И наконец, если мы представляем собой экосистемы и если все инородные гены влияют на наши гены, можно ненадолго стать философом и задаться вопросами: «Что такое человек?», «Кто я есть?». Способен ли микробиом повлиять на «свободу» принятия нами решений? Что происходит с микробиомом в организме больного человека? Любая терапия антибиотиками существенно меняет микробиом и способствует развитию воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), в частности болезни Крона (см. ниже).