什么工具与人的大脑、基因组、癌症风险有着类似的重要性?这个问题的答案或许并不唯一,但微生物组一定占据了一席之地。现在我们已经知道,位于人体消化道、皮肤等部位的微生物组事实上与我们的健康息息相关。然而,我们至今对人体微生物组的组成知之甚少。
为此,2015年10月29日的《自然》杂志刊登了德国、美国和中国的三位科学家(德国马普海洋研究所的 Nicole Dubilier教授、美国夏威夷大学的Margaret McFall-Ngai教授和中国上海交通大学的赵立平教授)的启动一个有些类似于人类基因组计划的“国际微生物组计划”的建议,以系统地研究微生物如何影响人和地球的健康。
在此基础上,美国一批处在学科前沿的科学家之后在《科学》上,提出开展“联合微生物组研究计划(Unified Microbiome Initiative,UMI)”的建议,并获得了美国白宫的支持。
如今,这一浩大的计划终于正式上路。上周五,白宫宣布启动“国家微生物组计划”(National Microbiome Initiative),综合研究跨差异生态系统的微生物组。这也是继“人类大脑计划”、“精准医疗计划”与“癌症登月计划”后,短短几年内美国启动的又一项与医疗健康相关的大型项目。
这并不让人感应奇怪——无论是对人类、植物、土壤、海洋、大气层等生态系统来说,微生物组都起到了至关重要的作用。以人类为例,微生物组失调也许会带来肥胖、糖尿病、哮喘等慢性疾病,不光影响人的生活质量,也对医疗系统带来了负担。此外,微生物组还会影响气候的变化、农业的产量以及食物的宁静性等全球性的问题。然而尽管我们目前对微生物组的了解在近年来有了很大的改善,科学家们依旧缺乏“控制”微生物组的要领。
基于目前对于微生物组了解不足以及迫切的了解需求,“国家微生物组计划”应运而生。它计划通过加深对微生物组行为的理解,让我们有能力去掩护与重塑健康微生物组功效。具体说来,来自政府机构、学术界与私营部门的科学家们将集中力量,完成以下三大目标:
一.支持交叉学科的研究,了解差异生态系统中微生物组的基本作用。
二.建立技术平台,为微生物组的功效提供洞见,资助分享与微生物组有关的知识,并使微生物组数据的获取变得更为便捷。
三.通过公民科学、公众加入、教育机会等,增加与微生物组有关的从业人员。
为了完成这些目标,包罗美国能源部、农业部、NASA、NIH、NSF等部门与机构将在2016-2017财年为“国家微生物组计划”提供1.21亿美元的经费。此外,包罗盖茨基金会、青少年糖尿病基金会、加州大学圣迭戈分校、密歇根大学等机构与学校也将为这个项目进行资助,以期更好地了解健康与农业领域中微生物组能够起到的作用。
“通过政府部门与私营部门在交叉学科、工具建设与人力资源生长上的合作,我们有希望‘催化’微生物组的科学。”MIT微生物组信息学与疗法中心的配合卖力人Eric Alm教授说道。
值得一提的是,近年来诸多生物制药公司正在研发与微生物组有关药物与疗法,他们也获得了不少关注。在过去的两个月里,MaaT与Second Genome这两家专营微生物组疗法的初创公司获得了诸多投资;开发肠道菌群药物的Seres公司在2015年顺利上市,也在近期结果完成了II期临床试验的患者入组事情;而在白宫宣布“国家微生物组计划”的同一天,诺华宣布与加州大学旧金山分校与布罗德研究所(Broad Institute)配合合作,利用生物信息学,合成生物学等要领预测能够被微生物组合成的化学分子结构。
我们相信在“国家微生物组计划”与诸多公司、学校与机构的努力下,我们会对微生物组有更深的理解。而这些知识将资助我们更好地驾驭这些人体内数量庞大的微生物,为人类的健康保驾护航。