人間の腸内で大量絶滅が起こっている
人間の腸内で大量絶滅が起こっている
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人類の多様なバクテリアを保存するために、科学者たちは世界中からウンチを採取し、冷凍保存している。
エチオピア国境付近を子どもたちと歩くソマリア人牧民。
PHOTOGRAPH: PAUL SCHEM/THE WASHINGTON POST/GETTY IMAGES
2022年11月、スイスの科学者たちは、エチオピアの農村から届いた待望の小包を開封した。中身はクソだらけだった。
公衆衛生研究者のアブディファタ・ムフンメドは2カ月前から、エチオピアのソマリア地方にある人里離れた牧畜民コミュニティの子どもたちから便のサンプルを採取し、人間の腸内細菌の多様性をカタログ化して保存する世界的な取り組みを行っていた。彼はそれぞれのサンプルを4本のチューブに分け、-80度で凍結し、そのうちの2本をヨーロッパに発送した。
消化管には何兆という細菌や菌類などの微生物が生息しています。その多くは、代謝や免疫系に影響を与えるなど、人間の健康にとって有益な存在です。しかし、工業化、都市化、環境の変化により、その多様性が脅かされている。
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ムフンメドが採取したサンプルをシャーレで培養し、顕微鏡で見えるように色素を加えて分析したところ、現代の抗生物質にさらされたことのない子どもたちのサンプルにも抗生物質耐性の兆候があることがわかり、驚きを隠せませんでした。
手遅れになる前に、世界規模のバイオバンク、いわば微生物のノアの箱舟を作り、世界中のサンプルを永久保存しておきたいと考えるのは、このような理由からだ。チューリッヒの微生物学者アドリアン・エグリは、「もちろん、私たちが何を失っているかを具体的に示すことは難しい」と言う。
牧畜民の便サンプルは、食生活がマイクロバイオームに影響を与えるため、科学者にとって特に興味深い。ジギガ大学、スイス熱帯公衆衛生研究所、バーゼル大学の共同研究の一環として、350以上のサンプルを収集した博士候補のムフメドさんは、「彼らのライフスタイルは、都市部に住む人々とは全く異なります」と話す。
牧畜民は牛乳を主食としているため、食事には脂肪酸が豊富に含まれている。しかし、牧畜民はもともと遊牧民であり、東アフリカの長年の干ばつで残されたわずかな放牧地を羊、ヤギ、ラクダなどの群れを移動させるため、これまで健康調査の対象となることはほとんどありませんでした。彼らは医療を受ける機会がほとんどない。
都市に移住する人が増えれば、彼らは新しい食習慣を身につけ、異なる環境にさらされる。エチオピアの牧畜民も、米やパスタなどの食品を購入するようになっている、とMuhummed氏は言う。このため、彼らのマイクロバイオームの構成が変化し、腸内に生息する特殊な細菌が絶滅に追い込まれる可能性がある。
マイクロバイオータ・ボールトでは、世界中の健康な人から採取した数万個の便を永久保存し、さまざまな種類の細菌が完全に失われないようにすることが可能である。遠い将来、病気の治療のために蘇生させ、培養することもできるだろう。
すでに数十のスツールバンクが存在し、ヒトのマイクロバイオームの配列決定に取り組む研究者が数多く存在する。これらの研究者は皆、バックアップとしてサンプルを金庫に保管しておきたいと考えているかもしれない。ノアの箱舟のように、寄稿者はサンプルを2つの標本に分ける。1つは保管庫用、もう1つは地元で保管するためだ（サンプルの所有権は寄稿者が保持する）。「これはギブアンドテイクで、双方にとってメリットがある。私たちはインフラを提供しますが、ある時点でシーケンスデータにアクセスすることもできます」とEgliは言う。一方、Microbiota Vaultプロジェクトチームは、国際的な研究を促進するために、標準化された形式でシーケンスデータを文書化・公開することを目指している。
実際の保管庫は、現在チューリッヒ大学のエグリの研究室にある冷凍庫に設置されるだけだが、どこに建設されるかはまだ決まっていない。ノルウェーのスヴァールバル種子保管庫の一部となるか、アルプス山脈の軍事施設を改造した場所に設置されるか、スイスの政治的安定性や優れたインフラ、ジュネーブの世界保健機関などの国際機関とのつながりから、候補地としてふさわしいとされている。この100万ドルの資金は、2024年までのパイロット・プロジェクトに充てられる。
この構想を実現するために、Egliたちはまず、どのような冷凍技術や保存料がバクテリアを長期にわたって生存させるのに最適なのかを検証する必要がある。これは、最初のサンプルのバッチを解凍し、2年後に再び塩基配列を決定することで判明する。「そうすれば、どの方法が最も微生物の多様性を維持できるかが分かるでしょう」と彼は言う。
本記事はUK版『WIRED』誌2023年1・2月号に掲載されたものです。
サブリナ・ワイスは、科学、健康、環境を担当するフリーランス・ジャーナリストです。WIRED』に定期的に寄稿しているほか、『National Geographic』、『New Statesman』、『Neue Zürcher Zeitung』にも寄稿しています。また、ノンフィクションの児童書を3冊出版している。チューリッヒを拠点に活動。