ไมโครไบโอม ตั้งแต่การติดเชื้อสแตฟฟิโลคอกคัส ไปจนถึงปอดบวม คออักเสบ ไปจนถึงการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ อดไม่ได้ที่จะรู้สึกว่าแบคทีเรียรอบตัว คือผู้บุกรุกจากต่างดาวที่ออกแบบมาเพื่อทำร้าย ทำให้พิการ หรือฆ่าและหากมีการประกาศสงครามเชื้อโรคอย่างเป็นทางการ จะต้องทำทุกอย่างนอกจากทำลายแบคทีเรีย สร้างโลกแห่งความปลอดเชื้อด้วยเพียวเรล แค่ปัญหาเดียว เป็นจุลินทรีย์ที่กำลังต่อสู้ไมโครไบโอม คอลเลกชันของจุลินทรีย์
และสารพันธุกรรมที่อาศัยอยู่ในและในร่างกาย เต็มไปด้วยแบคทีเรีย ไวรัสและแม้กระทั่งเชื้อรา ซึ่งเซลล์ของมนุษย์มีสัดส่วนเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ ของเซลล์ในร่างกาย หากอ้าปากค้างเมื่อรู้ว่า สายพันธุ์ เอสเชอริเชีย โคไลอาศัยอยู่บนเคาน์เตอร์ครัว จะต้องอารมณ์เสียอย่างมากเมื่อรู้ว่าอาศัยอยู่อย่างมีความสุขในลำไส้ หากรู้สึกกระอักกระอ่วนใจเกี่ยวกับจุลินทรีย์แลคโตบาซิลลัสในโยเกิร์ต อาจจะไม่พอใจที่รู้ว่ามีประชากรจำนวนมากมา ตั้งรกรากในช่องคลอด
หรือของคนใกล้ตัวและรัก แต่ถึงแม้จะมีความหนาแน่นและความสำคัญ ของไมโครไบโอมมหาศาล ก็รู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับไมโครไบโอม แม้ว่าจะทราบดีว่าแบคทีเรียคลอสตริเดียม ดิฟิไซล์ ที่มีจำนวนมาก ในลำไส้อาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพร้ายแรงได้ แต่ไม่แน่ใจว่าลำไส้ที่แข็งแรงนั้นมีลักษณะอย่างไร ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามไม่เพียงแค่กำหนดว่า เพื่อนจุลินทรีย์สามารถช่วยหรือทำร้ายได้อย่างไร แต่ยังสร้างพื้นฐานสำหรับไมโครไบโอมปกติด้วย
เช่นเดียวกับโครงการจีโนมมนุษย์ ที่แมปยีนทั้งหมดของมนุษย์ โครงการไมโครไบโอมของมนุษย์ กำลังมองหาการระบุภูมิทัศน์ของจุลินทรีย์ทั้งหมด และจุลินทรีย์เหล่านี้ไม่ได้เป็นแค่ตัวแขวนเท่านั้น มีแบคทีเรียมากกว่าเนื้อ เลือดและกล้ามเนื้อเอง แน่นอน เซลล์ของจุลินทรีย์มีขนาดหนึ่งในสิบถึงหนึ่งในร้อยของเซลล์มนุษย์จริงๆดังนั้นจึงไม่เหมือนกับว่ากำลังแบกน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจำนวนมาก ทุกคนกำลังเล็มแบคทีเรียประมาณ 2 ถึง 5 ปอนด์ บนร่างกายที่บางที่สุด
อาหารต้านแบคทีเรียของฮอลลีวูดกำลังมาอย่างแน่นอน ดังนั้นจงรวบรวมแบคทีเรีย เชื้อรา อาร์เคียและโปรโตซัวข้างกองไฟเพื่อเรียนรู้ เกี่ยวกับวิธีการทำงานของโครงการมนุษย์ไมโครไบโอม ก่อนที่จะเข้าสู่โครงการ มนุษย์ไมโครไบโอม มาทบทวนว่านักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ กำลังศึกษาอะไรอยู่ จุลินทรีย์เป็นหนึ่งในคำเหล่านั้นที่ได้ยิน และข้ามไปอย่างสนุกสนาน โดยคิดว่ามันเป็นเพียงแบคทีเรียที่มีขนาดเล็ก และคลุมเครือ ซึ่งปรากฏว่ามีความแม่นยำ
แม้ว่าแบคทีเรียจะประกอบ เป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ของไมโครไบโอม แต่จุลินทรีย์อื่นๆใช้อาร์เคีย ซึ่งคล้ายกับแบคทีเรียมาก จนนักวิทยาศาสตร์คิดว่าเป็นแบคทีเรียมานานแล้ว ไม่เป็นเช่นนั้น มีกรดอะมิโนและน้ำตาลที่แตกต่างกันและมีโครงสร้างทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน เคยคิดว่าอาศัยอยู่เฉพาะ ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเท่านั้น อาร์เคียถูกพบในเยื่อเมือกในช่องปาก ลำไส้และช่องคลอดของมนุษย์ จากนั้นก็มีโปรโตซัวซึ่งบางครั้งเรียกว่า เชื้อโรค เพราะบางชนิด
สามารถทำให้เกิดโรคบิดหรือโรคมาลาเรียได้ แต่มีขนาดใหญ่กว่าแบคทีเรียเล็กน้อยและอย่าลืมเชื้อราในหมู่ ซึ่งสามารถปกคลุมผิวหนังได้โดยไม่มีผลกระทบมาก หรือย้ายเข้าสู่พื้นที่ติดเชื้อ ไวรัสก็เป็นส่วนหนึ่งของ ไมโครไบโอม เช่นกัน แต่อย่าคิดว่าแค่รอมือสกปรกเพื่อให้เป็นหวัด ในความเป็นจริง จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ไม่ใช่แขกบ้านขี้เกียจที่มาเกาะกินร่างกาย อาจเหมาะสมกว่าเมื่อเทียบกับพนักงานที่มีการจัดการ ที่ดีของอสังหาริมทรัพย์ที่ยอดเยี่ยม
ตัวอย่างเช่น หน้าที่ที่สำคัญอย่างหนึ่ง ของไวรัสในไมโครไบโอม คือทำให้แบคทีเรียติดเชื้อ เปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของแบคทีเรียหรือปริมาณที่มีอยู่ ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ที่จะคิดว่าไวรัสทำงาน หรือต่อต้าน การทำงานของแบคทีเรียในร่างกาย เมื่อเป็นหวัดและต้องต่อสู้กับเชื้อโรค โปรดจำไว้ว่าหากไม่มีจุลินทรีย์ จะไม่สามารถกินหรือหายใจได้ ในขณะที่ไม่ได้อยู่ในร่างกาย แบคทีเรียสังเคราะห์แสงในน้ำจะผลิตออกซิเจนครึ่งหนึ่ง จุลินทรีย์บรรจุระบบ
เพื่อช่วยในการย่อยอาหารและสังเคราะห์วิตามิน และอาจรู้สึกตื่นเต้นที่จะรายงานในงานเลี้ยงอาหารค่ำ ครั้งต่อไปว่าอุจจาระครึ่งหนึ่งไม่ใช่อาหารที่เหลือ แต่เป็นมวลชีวภาพของจุลินทรีย์ที่เติมเต็มอย่างรวดเร็วในลำไส้ คนดีช่วยป้องกันการติดเชื้อหรือจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดความเจ็บป่วย และเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันและในขณะที่กำลังเรียนรู้ความเอื้อเฟื้อ จากโครงการมนุษย์ไมโครไบโอม ให้ทำอีกหลายอย่าง ระยะแรกได้รับทุนสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐฯ
โดยมีกำหนดระยะเวลา 5 ปี รวมถึงการเก็บตัวอย่างจากไมโครไบโอมของมนุษย์ และพัฒนาชุดอ้างอิงของลำดับจีโนมของจุลินทรีย์ เป้าหมายคือ 3,000 ลำดับ ระยะที่ 2 เกี่ยวข้องกับการพัฒนาแค็ตตาล็อกชุดข้อมูลไมโครไบโอม เพื่อช่วยชุมชนวิทยาศาสตร์วิจัยและศึกษาโรคและสุขภาพ ยังมีภารกิจที่กว้างและท้าทายมากขึ้นในการตรวจสอบความเชื่อมโยง ระหว่างชุมชนจุลินทรีย์ของบุคคลกับโรคและสภาวะต่างๆ เหตุใดจึงไม่ดำเนินการให้เร็วกว่านี้ เทคโนโลยีไม่ได้อยู่
ไม่มีวิธีใดที่นักวิทยาศาสตร์ จะศึกษาผู้อยู่อาศัยในไมโครไบโอมได้ เพราะไม่สามารถเติบโตหรือแยกเดี่ยวได้ในห้องปฏิบัติการ แต่ด้วยความก้าวหน้าของการจัดลำดับดีเอ็นเอและเทคโนโลยี นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถแยกสารพันธุกรรมออกจากชุมชนจุลินทรีย์ได้โดยไม่ต้องเพาะเลี้ยง ดังนั้น โครงการนี้จึงเริ่มขึ้นในปี 2550 ด้วยงบประมาณ 170 ล้านดอลลาร์และภารกิจที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา คือเก็บตัวอย่างจากคนที่มีสุขภาพดีจำนวนมากพอ
เพื่อกำหนดพื้นฐานหรือกรอบการทำงาน ของไมโครไบโอมในมนุษย์ ระยะแรกเริ่มต้นด้วยการสรรหาอาสาสมัครที่ถือว่า มีสุขภาพดี ไม่ใช่เรื่องง่าย อาสาสมัคร 600 คนอายุระหว่าง 18 ถึง 40 ปีถูกนำเข้ามา แต่หลังจากการตรวจอย่างเข้มงวด สำหรับสิ่งต่างๆเช่นฟันผุการติดเชื้อยีสต์ตลอดจนสุขภาพโดยรวม มากกว่าครึ่งถูกปฏิเสธ อาสาสมัคร 242 คนจากเมืองฮิวสตัน รัฐเท็กซัสและเมืองเซนต์หลุยส์ รัฐมิสซูรี่ ในที่สุดก็ผ่านเกณฑ์และเป็นคนโชคดีที่ได้รับการตรวจ
จากหลายแห่งหลายครั้ง จากนั้นนักวิทยาศาสตร์มากกว่า 200 คนจึงจัดลำดับชีวนิเวศ ที่สถาบันต่างๆ 80 แห่ง ผู้ชายแต่ละคนถูกสุ่มตัวอย่างใน 15 แห่งและผู้หญิงแต่ละคนใน 18 แห่ง เพื่อพิจารณาสภาพแวดล้อมของจุลินทรีย์ในช่องคลอด แต่ละครั้งถึงสามครั้งในระยะเวลาสองปี ตัวอย่างรวมถึงบริเวณของลำไส้ ถ่ายจากอุจจาระ จมูกและอีกหลายแห่งในปากและบนผิวหนัง ในระหว่างการศึกษา ได้รับตัวอย่างมากกว่า 11,000 ตัวอย่างและนักวิทยาศาสตร์
สามารถจัดลำดับส่วนหนึ่งของวัสดุอาร์เอ็นเอ เพื่อระบุจุลินทรีย์ ตลอดจนกำหนดขนาดของประชากร จนถึงตอนนี้ 800 ตัวอย่างผ่านลำดับจีโนมทั้งหมด โครงการนี้สร้างข้อมูลจำนวนมหาศาลถึง 3.5 ล้านล้านไบต์ ซึ่งมากกว่าโครงการจีโนมมนุษย์ถึงหนึ่งพันเท่า การจัดหาเงินทุนของกองทุนสามัญของสถาบันสุขภาพแห่งชาติถูกนำมาใช้จนถึงปี 2556 แต่จากนั้นโครงการก็เริ่มระดมทุนผ่านสถาบันสุขภาพแห่งชาติ ที่เข้าร่วม 16 แห่ง
นักวิทยาศาสตร์ยังคงสร้างระเบียบการสุ่มตัวอย่างที่เข้มงวดขึ้น และพยายามหาฐานของการสนับสนุนทางเทคนิคและแหล่งข้อมูล ผลการวิจัย หรือที่รู้จักกันว่าสามารถเรียนรู้อะไรมากมายจากจุลินทรีย์ ด้วยข้อมูลจำนวนหลายล้านล้านไบต์ที่โครงการไมโครไบโอมของมนุษย์สร้างขึ้น สามารถวางใจได้ว่าการค้นพบนี้ไม่ใช่เรื่องยาก หนึ่งในการค้นพบครั้งแรกและที่น่าตกใจกว่านั้นคือ จากเนื้อหาทางพันธุกรรมของตัวอย่าง อาจมียีนของจุลินทรีย์ที่ไม่ซ้ำกันเกือบ 8 ล้านตัว
โดยในทั่วร่างกายของผู้ใหญ่ที่ทำการศึกษา ซึ่งมากกว่าจีโนมมนุษย์ที่ก่อให้เกิดในร่างกายหลายร้อยเท่า ยังพบว่าแม้แต่คนที่มีสุขภาพแข็งแรงเหล่านี้ ก็มีจุลินทรีย์ที่อาจทำให้เกิดปัญหาในระบบภูมิคุ้มกัน ที่อ่อนแอได้ แต่ในกรณีส่วนใหญ่ก็ดูมีความสุขที่ได้ออกไปเที่ยวโดยไม่เป็นอันตราย นั่นหมายความว่าแบคทีเรียเช่น สแตฟฟิโลคอกคัสและเอสเชอริเชีย โคไลมีอยู่ในคนปกติ แต่ไม่จำเป็นต้องติดเชื้อ เย็นกว่านั้น ไม่มีจุลินทรีย์อยู่ในตัวทุกคน
ซึ่งดูเหมือนจะหมายความว่าไม่มีไมโครไบโอมปกติ ยังพบว่าจุลินทรีย์มีความคล้ายคลึงกันมากที่สุด ในพื้นที่เดียวกันของอาสาสมัครที่แตกต่างกัน หมายความว่าระหว่างคนสองคน ชุมชนของจุลินทรีย์บนผิวหนัง เช่น เหมือนกันมากกว่าชุมชนของจุลินทรีย์ในบริเวณต่างๆในคนๆเดียว แต่แบคทีเรียที่แตกต่างกันอาจทำหน้าที่เดียวกันในแต่ละคน ในขณะที่คนสองคนสามารถย่อยอาหารได้ คาร์โบไฮเดรตพอๆกัน อาจเป็นแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งทำหน้าที่ในแต่ละคน
นานาสาระ : บุคคล สิ่งแย่ๆที่เฟลชแมนรวมถึงโจนาห์ เลห์เรอร์และเดวิด เพเทรอัสได้ทำ
