ბაქტერიებისთვის განკითხვის დღის სარდაფის აშენების გეგმის შიგნით

ნორვეგიის არქიპელაგი სვალბარდი არის ყინულის გამოქვაბულები, ციგა ძაღლები და პოლარული დათვებიც კი, მაგრამ ის, რისთვისაც, სავარაუდოდ, ყველაზე ცნობილია, არის გლობალური თესლის სარდაფი. უზარმაზარი თესლის ბანკი ჩაშენებული პირდაპირ გაყინული მთის მხარეს. იდეა იმაში მდგომარეობს, რომ თუ სამყარო განიცდის რაიმე სახის დამანგრეველ კატასტროფას, რომელიც წაშლის სხვა გენების ბანკებს, სვალბარდის სარდაფი იმოქმედებს როგორც სარეზერვო და საშუალებას მისცემს კაცობრიობას განაახლოს მსოფლიო მნიშვნელოვანი მცენარეული სახეობებით, როგორიცაა ძირითადი კულტურები და სამკურნალო საშუალებები მწვანილი.

მაგრამ თესლი არ არის ბუნებრივი სამყაროს ერთადერთი ნაწილი, რომლის სარეზერვო ასლებიც გვსურს. ცოტა ხნის წინ, მეცნიერებმა დაიწყეს განხილვა მნიშვნელოვანი მიკრობებისთვის მსგავსი განკითხვის დღის სარდაფის აგების უპირატესობებზე - ნოეს კიდობანი ბაქტერიებისთვის, თუ გნებავთ.

როდესაც დოქტორმა მარია გლორია დომინგეს-ბელომ, რატგერსის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგმა, გაიგო თესლის შენახვის შესახებ, პარალელები გაჩნდა მასზე, განუცხადა მან Digital Trends-ს. ”ეს იმდენად აშკარა იყო და მე ძალიან დავინტერესდი მიკრობიომისთვის მსგავსი რამის გაკეთების იდეით,” - თქვა მან.

შენი მიკრობიოტა და შენ

მიკრობიოტა არის ყველა მიკროორგანიზმი, მათ შორის ბაქტერიები, ვირუსები და სოკოები, რომლებიც გვხვდება კონკრეტულ გარემოში, როგორიცაა კანი ან კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი. მიკრობიომი ეხება იმ მიკროორგანიზმებს და მათ გენებს. მრავალი ფაქტორი გავლენას ახდენს ამ მიკრობების ნაწლავში შერევაზე, მათ შორის ორივე მემკვიდრეობითი და გარემოს კომპონენტები. კვლევა იმის შესახებ, თუ როგორ მოქმედებს მიკრობიოტა ადამიანის ჯანმრთელობაზე ჯერ კიდევ შედარებით ახალი, მაგრამ ითვლება, რომ ისინი ასრულებენ როლს იმუნურ სისტემაში, ფერმენტების სინთეზსა და რთული ნახშირწყლების მონელებაში.

ზოგიერთი მკვლევარი სწავლობს იმ გზებს, რომლითაც ხდება ადამიანების მიკრობიოტა ინდუსტრიულ რაიონებში განსხვავდება იმათგან სოფლად თუ შორეულ რაიონებში. დიეტა, დაბინძურება, მედიკამენტები, სანიტარული პირობები და ურბანული გარემოს სხვა მარკერები შეიძლება გამოვლინდეს ეს ცვლილებები მიკროორგანიზმებში. მიუხედავად იმისა, რომ კვლევებმა აჩვენა, რომ ასეთი განსხვავებები არსებობს, ჯერ კიდევ არ არის ბოლომდე ნათელი, რომ ეს ცვლილებები იწვევს ქრონიკული დაავადებების ზრდას, როგორიცაა დიაბეტი ან გულის დაავადება.

მიუხედავად ამისა, დომინგეს-ბელო წუხს, რომ მიკრობიოტას კვლევის მომწიფებისას, მისი პრაქტიკოსები შესაძლოა დაკარგონ უფრო ტრადიციული და მრავალფეროვანი ცხოვრების წესის მქონე ძირძველი მოსახლეობის ღირებულ მონაცემებზე დაყრდნობით მიკრობიოტა. ”იმ დროისთვის ჩვენ უკეთ ვიცით – თუ ახლა არ შევინარჩუნებთ, არ გვექნება”, - თქვა მან.

Გადაუდებელ შემთხვევაში

როგორც მშობლიურ ვენესუელასა და პუერტო რიკოში მუშაობდა, დომინგეს-ბელომ პირადად იცის, რა საფრთხეებია პოლიტიკური არეულობისა და კლიმატის საფრთხეების ნიმუშების კოლექციებში. 2012 წელს იგი გადავიდა ნიუ-იორკის უნივერსიტეტში, სადაც მხოლოდ ერთი თვის შემდეგ ქარიშხალი სენდი მოხვდა. ნიმუშების გადასარჩენად მას და მის გუნდს ნათურებით ლაბორატორიაში მოუწიათ შესვლა. ”მე ვცხოვრობდი ჩემს კანში, რამდენად დაუცველია ჩვენი ინდივიდუალური კოლექციები”, - თქვა მან.

Svalbard-ის პროექტში ჩართულ მკვლევარებთან დაკავშირების შემდეგ, დომინგეს-ბელომ დაიწყო მეცნიერთა შეკრება საკუთარ სფეროში, რათა გაერკვიათ მიკრობიოტას სარდაფის შექმნის პოტენციალი. მიმდინარე წლის ივნისის შუა რიცხვებში, ტექნიკურ-ეკონომიკური დასაბუთება ორი დამოუკიდებელი სააგენტოსგან, EvalueScience და Advocacy, მიიჩნიეს, რომ წინადადება იყო „მაღალი მნიშვნელობისა და პოტენციალი.” დომინგეს-ბელო ხედავს კვლევის დასრულებას, როგორც პროექტის გადატანა გესტაციური პერიოდიდან ახალშობილზე ფაზა. შემდეგი ნაბიჯები არის რამდენიმე კომიტეტის ჩამოყალიბება, რომლებიც ეძღვნება ურთიერთობისა და ფილანტროპიას; სარდაფის ადგილმდებარეობის, დაფინანსების, ტექნიკური საკითხების დასრულება; გააუმჯობესოს განათლება და საერთაშორისო ურთიერთობები; და სხვა სფეროები.

უკვე არსებობს მრავალი მიკროორგანიზმების კოლექცია მთელ მსოფლიოში, მათ შორის ამერიკული ნაწლავის პროექტი, აზიის მიკრობიოტა ბანკი, და მილიონი ადამიანის მიკრობიომი პროექტი. ერთი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იქნება ასეთი ბანკების ხელმძღვანელების დარწმუნება, რომ გადასცენ ნიმუშები სარეზერვო შესანახად. კიდევ ერთი მიზანია წაახალისოს მეტი ადგილობრივი კოლექციების შექმნა, განსაკუთრებით ძირძველი ჯგუფების.

”ადგილობრივი კოლექციები ძალზე მნიშვნელოვანია, რადგან ადგილობრივი კოლექციები ცოცხალი კოლექციებია”, - თქვა დომინგეს-ბელომ. ეს ნიმუშები შეიძლება გამოყენებულ იქნას კვლევისა და თანამშრომლობისთვის, დამატებითი მასალებით მომზადებული სარდაფში გრძელვადიანი შენახვისთვის. ერთ დღეს, სარდაფში პოტენციურად შეიძლებოდა ასობით ათასი ნიმუშის შენახვა, მაგრამ საპილოტე პროგრამა დაიწყება რამდენიმე ათასით.

სარდაფის მონაწილეებმა დაიწყეს კონტაქტები რამდენიმე ქვეყანაში, მათ შორის პერუში, ბოლივიასა და ინდონეზიაში. ”და გზა, რომელსაც ჩვენ ვგეგმავთ ამის გაკეთებას, არის განათლების გზით”, - თქვა დომინგეს-ბელომ.

გეგმა არის სხვადასხვა ქვეყნის უნივერსიტეტებთან პარტნიორობა, რათა ადგილობრივ მეცნიერებს ასწავლონ მიკრობიომის შესახებ, რატომ არის საჭირო ასეთი კოლექციები და როგორ შეაგროვონ და შეინახონ ნიმუშები. ”ეს უფრო მეტია ვიდრე მიკრობიოლოგია”, - თქვა დომინგეს-ბელომ. ”ეს ასევე არის ანთროპოლოგია და ეთიკა.” ადგილობრივ ექსპერტებთან დაკავშირებით, უცხოური უნივერსიტეტები ამას გააკეთებდნენ პოტენციურად გაუადვილდებათ კანონებისა და ნებართვების გარკვევა, ასევე მკვიდრებთან კომუნიკაცია ჯგუფები. პირველი 10 დღიანი კურსი პერუში იყო დაგეგმილი, მაგრამ ეს იყო COVID-19-მდე.

ადგილობრივი სამედიცინო გუნდები ან ანთროპოლოგები ასევე იცნობენ ტერიტორიის უნიკალურ გამოწვევებს, როგორიცაა ელექტროენერგია საკმარისად სანდო, რომ ნიმუშები გაცივდეს. გრძელვადიანი შენახვა წარმოადგენს განსხვავებულ გამოწვევებს, ვიდრე ცოცხალი ნიმუშები. ტექნიკურ-ეკონომიკურმა კვლევამ დაადასტურა, რომ ასეთი შენახვისთვის მიკროორგანიზმების მომზადებაში ბევრი რამ არის, რაც მკვლევარებს არ ესმით. ზოგიერთ მეთოდს შეუძლია შეინარჩუნოს გარკვეული ორგანიზმები, ხოლო სხვების მოკვლა.

სარდაფის ორი პოტენციური მეთოდია კრიოკონსერვაცია, თხევადი აზოტით და ლიოფილიზაცია, ანუ გაყინვით გაშრობა. მიუხედავად იმისა, რომ თხევადი აზოტი ოქროს სტანდარტია, დომინგეს-ბელომ თქვა, რომ ყინვაში გამხმარი ნიმუშები ელექტროენერგიას არ საჭიროებს, თუ ისინი საკმარისად ცივ ადგილას შეინახება. მიკრობიოტას ორგანიზატორები განიხილავენ შვეიცარიას ან ნორვეგიას, ან პოტენციურად ორივე ადგილს. ტექნიკურ-ეკონომიკური კვლევის ავტორებმა ვარაუდობდნენ, რომ ყინვაში გამომშრალი ნიმუშები შესაძლოა შენახულიყო სვალბარდის თესლის საცავში.

ეთიკური საკითხები

თესლით სავსე სარდაფისგან განსხვავებით, არსებობს ეთიკური და კონფიდენციალურობის შეშფოთება, რაც თან ახლავს ადამიანის ნიმუშების შეგროვებასა და შენარჩუნებას. კანონები ორივე ქვეყანაში, სადაც კოლექციები ინახება და შესყიდულია, შეიძლება განსხვავდებოდეს. მაგალითად, ზოგიერთი ქვეყანა - მათ შორის შვეიცარია და ნორვეგია - ნაწილია ნაგოიას ოქმი, საერთაშორისო შეთანხმება, რომელიც ცდილობს სამართლიანად გაიზიაროს გენეტიკური კვლევის შედეგად მიღებული სარგებელი. მიეკუთვნება თუ არა მიკრობიოტას ნიმუშები ამ შეთანხმებას, ჯერ კიდევ განხილვის პროცესშია.

მიუხედავად ამისა, დომინგეს-ბელოს სჯერა ნებისმიერ დაწესებულებას, რომელიც იმედოვნებს, რომ სარგებელს მიიღებს ამ მიკრობიოტის ნიმუშებიდან - მაგალითად, ახალი პრობიოტიკის შექმნით - პასუხისმგებელია იმ თემების წინაშე, რომლებმაც შესაბამისი შემოწირულობა გაიღეს ნიმუშები. ”არსებობს ეთიკური ვალდებულება იმ ადამიანებთან, რომლებიც იყვნენ ამ ბაქტერიების წყარო,” - თქვა მან. მაგალითად, მკვლევარებმა შეიძლება დაეხმარონ სკოლების აღდგენას ან სამედიცინო აღჭურვილობის უზრუნველყოფას, ტერიტორიის საჭიროებიდან გამომდინარე. ”თქვენ უნდა გააკეთოთ რაღაც სიკეთისთვის, მათი საზოგადოების კეთილდღეობისთვის”, - თქვა მან.

სარდაფს ასევე მოუწევს დააბალანსოს მონაცემთა ღიად გაზიარება კონფიდენციალურობის შენარჩუნებისას, არა მხოლოდ ინდივიდების, არამედ პოტენციურად მთელი თემების. როდესაც პოპულაციები საკმარისად მცირეა, პიროვნების ასაკის მითითებითაც კი შესაძლებელია მათი იდენტიფიცირება.

ამავდროულად, სარდაფი განკუთვნილია ქსელის გასაძლიერებლად, მკვლევართა შორის თანამშრომლობის წახალისებისთვის. „ვფიქრობ, ეს ძალიან მჭიდრო კავშირშია არა მხოლოდ ჩვენი სტუდენტების განათლებასთან - აშშ-ს, საფრანგეთის, შვეიცარიის, შვედეთის, ნორვეგიის ან ან მეცნიერთა მომავალი თაობის. პორტუგალია - მაგრამ ასევე“ ქვეყნებში, რომლებსაც აქვთ მინიმალური ხელმისაწვდომობა ლაბორატორიებსა და აღჭურვილობაზე, თქვა დომინგეს-ბელომ, რომელმაც დასძინა, რომ ჩვენ უნდა გავაფართოვოთ სამეცნიერო საზოგადოება, რათა ჩავრთოთ მათ. ვფიქრობ, მიკრობიომა შესანიშნავი არენაა ამის გასაკეთებლად.