Od czasu ogłoszenia sukcesu w poznaniu ludzkiego genomu minęło niemal 12 lat. Ten projekt Narodowego Instytutu Zdrowia USA, zapoczątkowany w 1990 roku był kamieniem milowym w rozwoju biotechnologii i biologii molekularnej. Wbrew oczekiwaniom, poznanie ludzkiego genomu nie przyczyniło się do rozwiązania problemu wielu gnębiących ludzkość chorób, a istota życia nadal pozostaje za zasłoną tajemnicy.
Rozwój technologii i szeroko pojętej inżynierii genetycznej spowodował obniżenie kosztów izolowania i sekwencjonowania materiału genetycznego, co jednocześnie spowodowało potrzebę standaryzacji tego typu technik i dalszego udoskonalania pozyskiwania i identyfikacji bardzo niewielkich nawet próbek genetycznych.
Ważnym elementem poznania i zrozumienia funkcjonowania ludzkiego organizmu, nie mniej ważnym jak poznanie naszego genomu, jest wgląd w interakcje tego co wewnątrz z tym co na zewnątrz-czyli z środowiskiem człowieka, a szczególnie z środowiskiem genetycznym naszych towarzyszy podróży przez życie- mikroorganizmów zasiedlających poszczególne lokalizacje naszego ciała. Według niektórych badaczy metabolizm człowieka powinno się badać łącznie z badaniem metabolizmu jego mikrobiomu, bowiem procesy te są niezmiennie połączone i wzajemnie zależne.
Badanie materiału genetycznego mikroorganizmów z użyciem tradycyjnych technik mikrobiologicznych, wymagało namnożenia kultur bakterii czy grzybów w warunkach laboratorium, dziś już wiadomo, że te techniki powodowały utratę lub brak możliwości poznania wielu sekwencji genowych, z uwagi na znaczną zmienność genetyczną mikroorganizmów. W ostatnich latach rozwinęła się metagenomika czyli nauka oparta na analizie materiału genetycznego, bezpośrednio z próbek pobranych ze środowiska naturalnego, bez potrzeby zakładania kultur i namnażania mikroorganizmów w warunkach laboratoryjnych.
W 2008 roku Narodowy Instytut Zdrowia USA zapoczątkował projekt poznania genomu mikroorganizmów zasiedlających ludzkie ciało. To właśnie metagenomika pozwala na znacznie lepszy wgląd w bogactwo genetyczne mikrobiomu człowieka.
Na podstawie dotychczas uzyskanych danych obliczono, że liczba bakterii żyjących w ludzkim ciele jest około 10 wyższa niż liczba komórek naszego ciała a materiał genetyczny 100 krotnie przewyższa nasz ludzki. Łącznie masa mikroorganizmów żyjących w poszczególnych częściach przewodu pokarmowego, skóry, dróg oddechowych czy dróg rodnych zdrowego człowieka odpowiada za 1-3% jego masy ciała.
Bakterie czy grzyby zamieszkujące nasz przewód pokarmowy przyczyniają się do zachowania równowagi biologicznej i zdrowia, między innymi poprzez wytwarzanie niektórych witamin a także wytwarzanie substancji wpływających na aktywność komórek układu odpornościowego człowieka. Mikrobiom jelit warunkuje prawidłowe procesy trawienne i fermentacyjne co z kolei przyczynia się do prawidłowego wchłaniania substancji odżywczych zawartych w pokarmie oraz prawidłowych przemian komórek nabłonka jelit.
Jak powszechnie wiadomo, stosowanie probiotyków czyli kultur wyselekcjonowanych bakterii czy grzybów w pewnych stanach chorobowych ma znaczenie lecznicze. Do najlepiej poznanych, korzystnych dla zdrowia bakterii należą pałeczki kwasu mlekowego.
Pomimo poznania wielu rozmaitych szczepów bakterii i grzybów różnorodność genetyczna ludzkiego mikrobiomu nadal jest przedmiotem badań.
Jak wspomniałam wcześniej, przedsięwzięcie Narodowego Instytutu Zdrowia USA, pod nazwą” Human Microbiome Project”, ma na celu zidentyfikowanie genetyczne mikroorganizmów kolonizujących wiele części naszego ciała oraz określenie ich wpływu na nasze zdrowie lub stany chorobowe. Projekt posiada budżet około 115 milionów dolarów i zakłada zbadanie mikrobiomu około 300 zdrowych ochotników. Do chwili obecnej zbadano około 11 tysięcy próbek z 15-18 różnych części ciała tej populacji ludzki a istotne informacje na temat postępów prac publikowane są na stronie internetowej.
Niemniej istotne niż poznanie biologicznych czy medycznych aspektów ludzkiego mikrobiomu, ma standaryzowanie oraz doskonalenie metod biotechnologicznych i technik badania kwasów nukleinowych. Postępy prac w zakresie projektu przyczyniły się do stworzenia w 2010 roku kolejnego, wielkiego przedsięwzięcia , pod nazwą „Earth Microbiome Project”, którego zadaniem jest zbadanie „ genomu” środowiska naszej planety. Niewątpliwie ambitny i kosztowny –miejmy nadzieję, że przyczyni się do lepszego poznania i mądrego wykorzystania zasobów naszego środowiska i zrozumienia potrzeby ochrony tego wszystkiego co warunkuje nasze zdrowie i życie. Projekt finansowany jest przez Fundację Jonha Templetona i W.N. Keck Foundation.