junio 25, 2022

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todavía hay mucho por hacer

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Esta semana se cumple el décimo aniversario del primer gran estudio de la diversidad microbiana en el cuerpo humano, publicado en templar la naturaleza por el consorcio Human Microbiome Project (HMP), del cual yo era miembro.

Antes de eso, los microbiólogos sabían que el cuerpo albergaba una gran masa de microorganismos, una mezcla embriagadora de bacterias, junto con arqueas, hongos y virus, esparcidos por la piel, la boca y los intestinos, que juntos denominaron microbioma. Pero hasta 2012, carecíamos de un inventario de ellos.

De hecho, este inventario, un indicador de 10 billones de células pertenecientes a miles de especies, con un peso total de 200 gramos por persona, aún está incompleto. Es hora de construir sobre este trabajo inicial (Consorcio del Proyecto Microbioma Humano templar la naturaleza 486, 207-214; 2012), y la renovación del proyecto de representación de la humanidad en todas sus complejidades.

Se ha tardado mucho en llegar a esto desde el principio, y el ritmo de cambio en los últimos 10 años ha sido asombroso. Solo una vez que las tecnologías de secuenciación genética de alto rendimiento, desarrolladas por primera vez para examinar el genoma humano, sean lo suficientemente baratas y fáciles de usar, puede comenzar HMP.

Después de su lanzamiento en 2007, el consorcio secuenció el ADN de los microbios encontrados en 242 personas de dos ciudades estadounidenses: Boston, Massachusetts, y Houston, Texas, seleccionadas por su proximidad a los dos centros de secuenciación destacados en ese momento, el MIT y Harvard. University cerca de Boston y el College of Baylor Medicine en Houston. Nuestras actividades fueron financiadas por el Fondo Conjunto de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., y el proyecto atrajo a expertos académicos en bioinformática para que el microbioma trabajara en los datos después de que los generamos.

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El resultado fue el primer catálogo completo de un microbioma humano estadounidense intacto: una lista completa de genes presentes en el microbioma intestinal. HMP mostró que los organismos celulares en el intestino consisten en miles de especies, con una huella genética 150 veces más grande que el genoma humano. En última instancia, esta abundancia llevó a los biólogos a ver el microbioma como un «segundo genoma» adquirido ecológicamente, escondido en el huésped humano.

Diez años después, sabemos mucho. El microbioma es esencial para el buen funcionamiento de nuestros cuerpos y es clave para digerir los alimentos y defenderse de los patógenos. Los experimentos en ratones han demostrado que la composición del microbioma afecta los niveles de participación social y ansiedad. Las enfermedades comunes, como las enfermedades cardiovasculares y la obesidad, están asociadas con distintos microbiomas. Cómo los niños adquieren sus microbiomas, y qué influye en el desarrollo de los microbiomas, también se está volviendo más claro.

(Dada la importancia de los microbios para nuestra salud, todavía me sorprende que llevemos a cabo tantas funciones para muchos de los organismos que recogemos de nuestro entorno, desde el nacimiento).

También tenemos muchas preguntas académicas sin respuesta. ¿De dónde vino el microbioma por primera vez en la evolución humana? ¿En qué se diferencian los microbios humanos de los de los primates, los mamíferos o los animales en general? ¿Cómo se transmite el microbioma de una persona a otra? ¿Y qué significa cambiar las dietas y los estilos de vida estériles para la salud a largo plazo del microbioma?

Ese primer análisis hace diez años, que reclutó personas de solo dos ciudades estadounidenses, fracasó miserablemente en capturar la verdadera diversidad del microbioma humano. Ahora sabemos que las personas en Europa y América del Norte tienen microbiomas menos diversos que las personas en regiones menos industrializadas, pero se sabe muy poco sobre las diferencias entre los grupos de humanos.

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Y aún menos se sabe acerca de muchos otros animales que en sí mismos contienen masas. Sabemos que los microbios de los animales cautivos difieren de los de los animales que viven en la naturaleza, de la misma manera que los microbios humanos industriales difieren de los no industriales. Pero la mayor parte de lo que sabemos sobre los microbios animales proviene de estudios de animales cautivos. A medida que perdemos diversidad animal debido al rápido cambio global, también perdemos diversidad de microbiomas.

Aprender más requerirá un nuevo consorcio, muestreando a miles de personas y animales. Necesitamos biólogos de la vida silvestre y científicos del microbioma que trabajen codo con codo, con equipos en todo el mundo. Hace diez años, el análisis era tan nuevo y difícil que no pensábamos mucho en conseguir las muestras. Ahora, obtener muestras de fuentes globales debería impulsar el proceso.

Algunos pueden preguntarse por qué necesitamos un nuevo consorcio masivo y costoso mientras los datos ya están llegando, un estudio a la vez, realizado por laboratorios que trabajan por su cuenta. Pero la industrialización avanza rápidamente y las fuerzas económicas modernas tienen el potencial de erradicar la diversidad microbiana más rápido de lo que se puede observar.

Un nuevo consorcio permitiría a los científicos completar finalmente el mapa del microbioma. Es como un censo humano: no espere a que los pueblos individuales informen sus números de población; Haces un esfuerzo concertado para hacerlo de manera constante y rápida antes de que cambie.

Un nuevo análisis extenso de la diversidad del microbioma humano y del microbioma vertebrado más amplio finalmente pondrá los datos de nuestra especie en el contexto del árbol de la vida. Solo entonces podremos realmente expandir la etiqueta «humano» al microbioma.

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conflicto de intereses

El autor declara que no hay conflicto de interés.