Dentro del plan para construir una bóveda del fin del mundo para las bacterias

El archipiélago noruego de Svalbard alberga cuevas de hielo, perros de trineo e incluso osos polares, pero podría decirse que lo que más lo conoce es la Bóveda Global de Semillas, un enorme banco de semillas construido directamente en la ladera de una montaña helada. La idea es que si el mundo sufre algún tipo de catástrofe devastadora que acabe con otros bancos de genes, la bóveda de Svalbard actuaría como respaldo y permitiría a la humanidad repoblar el mundo con importantes especies de plantas, como cultivos básicos y medicinales. hierbas.

Pero las semillas no son la única parte del mundo natural de la que quizás queramos conservar copias de seguridad. Recientemente, los científicos han comenzado a considerar los beneficios de construir una bóveda apocalíptica similar para microbios importantes: un Arca de Noé para las bacterias, por así decirlo.

Cuando la Dra. María Gloria Domínguez-Bello, microbióloga de la Universidad de Rutgers, se enteró del almacenamiento de semillas, los paralelos le llamaron la atención, dijo a Digital Trends. "Era muy obvio y me interesó mucho la idea de hacer algo así para el microbioma", dijo.

Tu microbiota y tú

La microbiota son todos los microorganismos, incluidas bacterias, virus y hongos, que se encuentran en un entorno particular, como la piel o el tracto gastrointestinal. El microbioma se refiere a esos microorganismos y sus genes. Muchos factores influyen en la mezcla de estos microbios dentro del intestino, incluidos ambos. hereditario y ambiental componentes. La investigación sobre cómo la microbiota influye en la salud humana es todavía relativamente nuevo, pero se cree que desempeñan funciones en el sistema inmunológico, la síntesis de enzimas y la digestión de carbohidratos complejos.

Algunos investigadores están estudiando las formas en que la microbiota de las personas en las zonas industriales difieren de aquellos en zonas rurales o remotas. La dieta, la contaminación, la medicación, el saneamiento y otros marcadores de los entornos urbanos podrían manifestar estos cambios en los microorganismos. Si bien los estudios han demostrado que tales diferencias existen, aún no está del todo claro que estas alteraciones estén provocando aumentos en las enfermedades crónicas, como la diabetes o las enfermedades cardíacas.

Sin embargo, a Domínguez-Bello le preocupa que a medida que la investigación sobre la microbiota madure, sus practicantes podrían estar perdiendo. obtener datos valiosos de poblaciones indígenas con estilos de vida más tradicionales y diversidad microbiota. "Para cuando sepamos mejor, si no preservamos ahora, no lo tendremos", dijo.

En caso de emergencia

Habiendo trabajado tanto en su Venezuela natal como en Puerto Rico, Domínguez-Bello conoce de primera mano los peligros que los disturbios políticos y las amenazas climáticas representan para las colecciones de muestras. En 2012, se mudó a la Universidad de Nueva York, donde, después de solo un mes, llegó el huracán Sandy. Ella y su equipo tuvieron que entrar al laboratorio con linternas frontales para rescatar las muestras. “Viví en mi propia piel lo vulnerables que son nuestras colecciones individuales”, dijo.

Después de contactar a los investigadores involucrados en el proyecto de Svalbard, Domínguez-Bello comenzó a reunir científicos en su propio campo para estudiar el potencial de crear una bóveda de microbiota. A mediados de junio de este año, un estudio de viabilidad de dos agencias independientes, EvalueScience y Advocacy, consideraron que la propuesta era “de gran importancia y potencial." Domínguez-Bello ve la finalización del estudio como un paso del proyecto del gestacional al recién nacido fase. Los próximos pasos son formar varios comités dedicados a la divulgación y la filantropía; finalizar la ubicación, la financiación y las cuestiones técnicas de la bóveda; mejorar la educación y las relaciones internacionales; y otras áreas.

Ya existen varias colecciones de microorganismos en todo el mundo, incluida la Proyecto intestinal americano, Banco Asiático de Microbiota, y el Proyecto Millones de Microbiomas Humanos. Un paso importante será persuadir a los administradores de dichos bancos para que entreguen muestras para su almacenamiento de respaldo. Otro objetivo es fomentar la creación de más colecciones locales, particularmente de grupos indígenas.

“Las colecciones locales son extremadamente importantes porque son colecciones vivas”, dijo Domínguez-Bello. Estas muestras podrían usarse para investigación y colaboración, con material adicional preparado para almacenamiento a largo plazo en la bóveda. Algún día, la bóveda podría contener cientos de miles de muestras, pero el programa piloto comenzaría con unos pocos miles.

Los participantes de la bóveda han comenzado a establecer contactos en varios países, entre ellos Perú, Bolivia e Indonesia. “Y la forma en que planeamos hacerlo es a través de la educación”, dijo Domínguez-Bello.

El plan es asociarse con universidades de varios países para enseñar a los científicos locales sobre el microbioma, por qué se necesitan tales colecciones y cómo recolectar y preservar muestras. "Esto es más que microbiología", dijo Domínguez-Bello. "Esto también es antropología y ética". Al conectarse con expertos locales, las universidades extranjeras potencialmente les resultará más fácil descifrar leyes y permisos, así como comunicarse con los indígenas grupos. El primer curso de 10 días estaba previsto para Perú, pero eso fue antes del COVID-19.

Los equipos médicos o antropólogos locales también estarán familiarizados con los desafíos únicos de un área, como si la electricidad es lo suficientemente confiable como para mantener las muestras frías. La preservación a largo plazo presenta desafíos diferentes a los de las muestras vivas. El estudio de viabilidad reconoció que hay muchos aspectos sobre la preparación de microorganismos para dicho almacenamiento que los investigadores no comprenden. Algunos métodos podrían preservar ciertos organismos mientras matan a otros.

Dos métodos potenciales para la bóveda son la criopreservación, con nitrógeno líquido, y la liofilización o liofilización. Si bien el nitrógeno líquido es el estándar de oro, Domínguez-Bello dijo que las muestras liofilizadas no requerirían electricidad si se almacenaran en un área lo suficientemente fría. Los organizadores de la bóveda de microbiota están considerando Suiza o Noruega, o potencialmente ambas ubicaciones. Los autores del estudio de viabilidad sugirieron que las muestras liofilizadas podrían conservarse en la bóveda de semillas de Svalbard.

Cuestiones éticas

A diferencia de una bóveda llena de semillas, la recolección y conservación de muestras humanas conlleva preocupaciones éticas y de privacidad. Las leyes de ambos países donde se almacenan y adquieren las colecciones pueden variar. Por ejemplo, algunos países (incluidos Suiza y Noruega) son parte de el Protocolo de Nagoya, un acuerdo internacional que intenta compartir equitativamente los beneficios que provienen de la investigación genética. Aún se debate si las muestras de microbiota están incluidas en este acuerdo.

De todos modos, Domínguez-Bello cree que cualquier institución que espere beneficiarse de estas muestras de microbiota... por ejemplo, mediante la creación de un nuevo probiótico, tiene la responsabilidad ante las comunidades que donaron muestras. “Existe una obligación ética con las personas que fueron la fuente de esas bacterias”, dijo. Por ejemplo, los investigadores podrían ayudar a reconstruir escuelas o proporcionar equipos médicos, según las necesidades de una zona. "Hay que hacer algo por el bien, por el bienestar de su comunidad en su conjunto", dijo.

La bóveda también tendrá que equilibrar el intercambio abierto de datos manteniendo la privacidad, no sólo de los individuos sino potencialmente de comunidades enteras. Cuando las poblaciones son lo suficientemente pequeñas, incluso dar la edad de una persona puede hacerla identificable.

Al mismo tiempo, la bóveda pretende fomentar una red, fomentando la colaboración entre investigadores. “Creo que esto está muy estrechamente relacionado con la educación no sólo de nuestros estudiantes: la futura generación de científicos de Estados Unidos, Francia, Suiza, Suecia, Noruega o Portugal, pero también” en países con acceso mínimo a laboratorios y equipos, dijo Domínguez-Bello, quien añadió que debemos “ampliar la comunidad científica para incorporar a ellos. Creo que el microbioma es el escenario perfecto para hacerlo”.