¿Qué pasaría si tuviéramos una identidad bacteriana de la misma manera que la genética?

Los científicos han comenzado a catalogar los genes de todos los microbiomas humanos. Por ahora, al estudiar las bacterias y los virus del intestino y la boca de 3.655 personas, contaron no menos de 45 67 millones de genes diferentes, la mitad de los cuales son únicos para cada individuo.

Después del Proyecto Genoma Humano, la Universo de genes microbianos. Lanzado en 1990 y completado en 2003, el primero ha permitido secuenciar todo el genoma humano. Si bien se estimó que 100,000 genes humanos eran información genética, este programa a gran escala determinó que nuestro genoma en realidad contiene entre 20,000 y 25,000 genes que codifican proteínas. Hoy, los científicos estadounidenses están atacando Universo de genes microbianos, un proyecto igualmente ambicioso, si no más: comenzaron a catalogar los genes de todos los microbiomas humanos. En un artículo publicado el 14 de agosto en la revista. Host celular y microbio, dieron a conocer sus primeros resultados. ¡Cada ser humano tiene su propia identidad bacteriana!

Al estudiar las bacterias y los virus del intestino y la boca de 3.655 personas, los investigadores de la Universidad de Harvard y el Centro de Diabetes Joslin en Boston contaron hasta 45 67 millones de genes diferentes. Más interesante: la mitad de ellos son únicos para cada individuo (11.8 millones de genes del microbioma oral y 12.6 millones de microbioma intestinal), explican en el estudio. Por lo tanto, a escala global, el número de genes de todos los microbiomas humanos podría ser mayor que el número de estrellas en el Universo visible, argumentan.

Se estima que las comunidades bacterianas en el intestino, la piel o los pulmones de un ser humano son diez veces más numerosas que las células del cuerpo. Además, "dos bacterias de la misma cepa pueden tener diferencias genéticas", explican los investigadores.

¿Una evolución adaptativa de las bacterias?

Si bien pensaron que estas mutaciones provenían de transferencias horizontales de genes, descubrieron en su estudio que menos del 2% de los genes únicos detectados en individuos provenían de este proceso. Por lo tanto, más bien consideran una evolución adaptativa. Por lo tanto, cuando cambiamos nuestra dieta o tomamos este u otro tratamiento, las bacterias en nuestro microbioma modifican su ADN para adaptarse a la modificación de nuestro entorno. "Debido a esta diversidad genética, un microbio se convierte, por ejemplo, en resistente a un antibiótico", dice Braden Tierney, biólogo del Centro de Diabetes Joslin de Boston y autor principal del estudio.

"En general, estos resultados proporcionan bases potenciales para la heterogeneidad inexplicada observada en los fenotipos humanos derivados de microorganismos", concluyen los investigadores.

Por lo tanto, esta compañía es revolucionaria en el sentido de que muestra que los estudios sobre la microbiota deben ser repensados ​​para tener en cuenta la heterogeneidad de los genes. Ahora, determinar el tipo de cepa microbiana para conocer sus efectos ya no es suficiente. A partir de ahora, también será necesario estudiar su herencia genética, específica de cada uno, explican los investigadores. El objetivo final es poder ofrecer tratamientos a medida para cada paciente.

La microbiota intestinal cada vez más estudiada

Durante algún tiempo, los científicos se han interesado cada vez más en el microbioma. Se han realizado muchos estudios sobre la microbiota intestinal o la flora microbiana. Compuesto por una multitud de microorganismos ubicados en el tracto digestivo, tiene alrededor de 100,000 mil millones de bacterias cuya organización muy equilibrada contribuye al buen funcionamiento del sistema digestivo y el sistema inmune.

Por lo tanto, en los últimos años, estas bacterias han ayudado a comprender mejor ciertas enfermedades como la diabetes, la obesidad, la enfermedad de Crohn o la fibromialgia.

En 2014, en colaboración con un equipo internacional, los investigadores franceses lograron analizar todos los genes de estas bacterias. Al estudiar 396 especímenes de heces, identificaron 741 especies bacterianas, de las cuales el 85% eran desconocidas previamente. De su papel en la revista Naturaleza biotecnologíaLos científicos pudieron reconstruir el genoma completo de 238 bacterias, sin cultivo previo.