Penciptaan Mikrobioma Usus Manusia Pertama di Lab, Trobosan untuk Pengobatan Usus

Berita Baru, Amerika Serikat – Para ilmuwan dari Universitas Stanford telah berhasil menciptakan mikrobioma manusia pertama di laboratorium dengan menggabungkan 119 spesies bakteri yang ditemukan di dalam tubuh, ini dapat membantu pada pengobatan untuk infeksi usus yang mengancam jiwa.

Dilansir dari Dailymail.co.uk pada 14 September, Mikrobioma usus terdiri dari ratusan spesies bakteri yang hidup dalam sistem pencernaan manusia dan memainkan peran utama dalam kesehatan manusia dengan mendukung sistem kekebalan dan mengendalikan pencernaan.

Mikrobioma sintetis ditransplantasikan pada tikus, di mana ia berkembang biak, melindungi hewan dari E. coli dan memicu pengembangan sistem kekebalan yang sehat.

Para peneliti mengatakan mereka sekarang dapat melihat setiap mikroba secara individual untuk mengungkap peran mereka, memungkinkan dokter untuk mencampur koktail mikroba untuk merancang perawatan yang disesuaikan.

Ada sekitar 30 triliun sel dalam tubuh manusia, tetapi mikrobioma manusia terdiri dari sekitar 39 triliun sel mikroba yang meliputi bakteri, virus, dan jamur.

Mikrobioma usus mengontrol penyimpanan lemak dan membantu mengaktifkan gen dalam sel manusia yang terlibat dengan menyerap nutrisi, memecah racun dan membuat pembuluh darah.

Mikroorganisme ini juga mengisi kembali lapisan usus dan kulit kita, memperbaiki sel-sel yang rusak dan mengganti sel-sel mati dengan yang baru.

Dan mereka melawan mikroba yang menyerang, itulah yang ingin dianalisis oleh tim Stanford dalam penelitian mereka.

“Banyak studi mikrobioma kunci telah dilakukan dengan menggunakan transplantasi tinja, yang memperkenalkan seluruh mikrobioma alami dari satu organisme ke organisme lain,” tim berbagi dalam sebuah pernyataan.

“Sementara para ilmuwan secara rutin membungkam gen atau menghilangkan protein dari sel tertentu atau bahkan seluruh tikus, tidak ada seperangkat alat untuk menghilangkan atau memodifikasi satu spesies di antara ratusan dalam sampel tinja yang diberikan.”

Para peneliti memutuskan untuk membangun koloni mereka dari bakteri yang paling umum dan beralih ke Human Microbiome Project (HMP), sebuah inisiatif National Institutes of Health untuk mengurutkan genom mikroba penuh lebih dari 300 orang dewasa.

Michael Fischbach, Institute Scholar di Sarafan ChEM-H dan penulis terkait dalam studi tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan: “Kami sedang mencari spesies bakteri Bahtera Nuh di usus manusia, mencoba menemukan yang hampir selalu ada di usus manusia pada individu.”

Fischbach dan timnya memilih 166 galur bakteri yang ditemukan di sebagian besar orang, tetapi hanya dapat memperoleh 104, The New York Times melaporkan.

104 spesies ditumbuhkan dalam stok individu dan kemudian dicampur ke dalam satu kultur untuk membuat komunitas dari 119 galur yang oleh tim disebut sebagai komunitas manusia, atau hCom1.

Strain dapat hidup berdampingan dalam budaya laboratorium, tetapi tim membutuhkan hal yang sama terjadi di usus makhluk hidup.

Mereka memperkenalkan hCom1 ke tikus yang dirancang untuk tidak memiliki bakteri dan hCom1 sangat stabil, dengan 98 persen spesies penyusun menjajah usus tikus bebas kuman ini dan tingkat kelimpahan relatif dari masing-masing spesies tetap konstan selama dua bulan.

Kemudian tim memberikan tikus sebuah komunitas baru dari 119 strain, dijuluki hCom2, yang membuat tikus lebih tahan terhadap masalah pencernaan daripada yang pertama.

Kelompok dengan iterasi kedua diperkenalkan ke E. coli, tetapi nyali mereka melawan infeksi.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa mikrobioma alami yang sehat mengarah pada perlindungan, tetapi Fischbach dan rekannya dapat mengambil langkah lebih jauh dengan menghilangkan atau memodifikasi galur tertentu untuk menentukan mana yang secara khusus memberikan perlindungan.

Mereka menemukan beberapa bakteri kunci dan berencana untuk melakukan penelitian lebih lanjut untuk mempersempit spesies yang paling kritis.

Fischbach percaya bahwa hCom2, atau versi masa depan, akan memungkinkan studi reduksionis serupa yang mengungkapkan agen bakteri yang terlibat di area lain, seperti respons imunoterapi.

“Kami membangun konsorsium ini untuk komunitas penelitian yang lebih luas. Kami ingin membawa ini ke tangan sebanyak mungkin untuk memberikan dampak di lapangan,” kata Fischbach.