julho 6, 2022

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Ainda há muito o que fazer

Esta semana marca o 10º aniversário do primeiro grande levantamento da diversidade microbiana no corpo humano, publicado em temperar a natureza pelo consórcio Human Microbiome Project (HMP), do qual fui membro.

Antes disso, os microbiologistas sabiam que o corpo hospedava uma grande massa de microrganismos – uma mistura intoxicante de bactérias, juntamente com archaea, fungos e vírus, espalhados pela pele, boca e intestinos – juntos apelidados de microbioma. Mas até 2012, não tínhamos um inventário deles.

De fato, esse inventário – um indicador de 10 trilhões de células pertencentes a milhares de espécies, pesando um total de 200 gramas por pessoa – ainda está incompleto. É hora de construir sobre este trabalho inicial (Consórcio do Projeto Microbioma Humano temperar a natureza 486, 207-214; 2012), e a renovação do projeto de representar a humanidade em todas as suas complexidades.

Levou tanto tempo para conseguir isso desde o início, e o ritmo das mudanças nos últimos 10 anos tem sido impressionante. Somente quando as tecnologias de sequenciamento genético de alto rendimento – desenvolvidas pela primeira vez para examinar o genoma humano – forem baratas e fáceis de usar, o HMP poderá começar.

Após seu lançamento em 2007, o consórcio sequenciou o DNA de micróbios encontrados em 242 pessoas de duas cidades americanas – Boston, Massachusetts, e Houston, Texas, selecionadas por sua proximidade com os dois proeminentes centros de sequenciamento da época, MIT e Harvard University, perto de Boston, e o College of Baylor Medicine, em Houston. Nossas atividades foram financiadas pelo US National Institutes of Health Joint Fund, e o projeto atraiu especialistas acadêmicos em bioinformática para que o microbioma trabalhasse nos dados depois de gerá-los.

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O resultado foi o primeiro catálogo abrangente de um microbioma humano americano intacto: uma lista completa de genes presentes no microbioma intestinal. O HMP mostrou que os organismos celulares no intestino consistem em milhares de espécies, com uma pegada genética 150 vezes maior que o genoma humano. Em última análise, essa abundância levou os biólogos a ver o microbioma como um “segundo genoma” ecologicamente adquirido, escondido no hospedeiro humano.

Dez anos depois, sabemos muito. O microbioma é essencial para o bom funcionamento de nossos corpos e é fundamental para digerir alimentos e combater patógenos. Experimentos em camundongos mostraram que a composição do microbioma afeta os níveis de engajamento social e ansiedade. Doenças comuns, como doenças cardiovasculares e obesidade, estão associadas a microbiomas distintos. Como as crianças adquirem seus microbiomas – e o que influencia o desenvolvimento do microbioma – também está se tornando mais claro.

(Dada a importância dos micróbios para nossa saúde, ainda acho surpreendente que desempenhemos tantas funções para muitos dos organismos que pegamos em nosso ambiente, desde o nascimento.)

Também temos muitas perguntas acadêmicas sem resposta. De onde veio o microbioma na evolução humana? Como os micróbios humanos diferem dos primatas, mamíferos ou animais em geral? Como o microbioma é transmitido de uma pessoa para outra? E o que a mudança de dietas e estilos de vida estéreis significa para a saúde a longo prazo do microbioma?

Essa primeira análise há dez anos, recrutando pessoas de apenas duas cidades americanas, falhou miseravelmente em capturar a verdadeira diversidade do microbioma humano. Agora sabemos que as pessoas na Europa e na América do Norte têm microbiomas menos diversificados do que as pessoas em regiões menos industrializadas – mas muito pouco se sabe sobre as diferenças entre grupos de humanos.

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E ainda menos se sabe sobre muitos outros animais que contêm massas. Sabemos que os micróbios dos animais cativos diferem dos animais que vivem na natureza, da mesma forma que os micróbios humanos industriais diferem dos não industriais. Mas a maior parte do que sabemos sobre micróbios animais vem de estudos de animais em cativeiro. À medida que perdemos a diversidade animal devido à rápida mudança global, também estamos perdendo a diversidade do microbioma.

Aprender mais exigirá um novo consórcio, amostrando milhares de pessoas e animais. Precisamos de biólogos da vida selvagem e cientistas de microbiomas trabalhando lado a lado, com equipes em todo o mundo. Dez anos atrás, a análise era tão nova e difícil que não pensamos muito em obter as amostras. Agora, obter amostras de fontes globais deve conduzir o processo.

Alguns podem se perguntar por que precisamos de um novo consórcio enorme e caro enquanto os dados já estão chegando – um estudo por vez, conduzido por laboratórios trabalhando por conta própria. Mas a industrialização está se movendo rapidamente e as forças econômicas modernas têm o potencial de erradicar a diversidade microbiana mais rapidamente do que pode ser observado.

Um novo consórcio permitiria aos cientistas finalmente preencher o mapa do microbioma. É como um censo humano: não espere que cidades individuais relatem seus números populacionais; Você faz um esforço conjunto para fazê-lo de forma consistente e rápida antes que mude.

Uma nova e extensa análise da diversidade do microbioma humano e do microbioma vertebrado mais amplo finalmente colocará os dados de nossa espécie no contexto da árvore da vida. Só assim podemos realmente expandir o rótulo “humano” para o microbioma.

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conflito de interesses

O autor declara nenhum conflito de interesse.