טריליוני מיקרואורגניזמים מייצרים את ביתם במערכת העיכול האנושית, שם הם משפיעים על כל דבר, החל מעיכול וסינתזת ויטמינים ועד לתגובה חיסונית. העולם המיקרוביאלי הזה מגוון להפליא – מערכת אקולוגית מורכבת של חיידקים, ארכיאה, פטריות, וירוסים ואורגניזמים חד-תאיים הנקראים פרוטיסטים. אולם המחקר התמקד במידה רבה בקבוצה אחת בלבד: חיידקים.
כעת, עבודה חדשה מבית הספר למדעי הביולוגיה של ג'ורג'יה טק עוזרת פרופסור אביגיל לינד מסתכלת מעבר לחיידקים על ידי חקירת פרוטיסט מעי נפוץ בשם Blastocystis.
כתמיכה במחקר שלה, לינד קיבלה פרס יוקרתי למחקר מקסימלי של חוקרים (MIRA) מהמכונים הלאומיים לבריאות (NIH). תוכנית MIRA מספקת לחוקרים חמש שנים של מימון גמיש, ומאפשרת להם להמשיך במחקר שאפתני בכיוונים חדשים מבטיחים.
פרוטיסטים לא נחקרו זה מכבר, אומר לינד, מכיוון שעד לאחרונה, אורגניזמים אלה נחשבו לפתוגנים אפשריים. "לאחרונה, מחקרים מצאו שהם למעשה מתואמים עם סמני בריאות חיוביים רבים ושונים, כמו דלקת מופחתת ותוצאות קרדיווסקולריות חיוביות", היא מסבירה. "אבל אנחנו עדיין יודעים מעט מאוד על האורגניזמים האלה."
"עם המחקר הזה, אנחנו רוצים להניח בסיס להאצת עבודה עתידית", מוסיף לינד. "אנחנו רוצים להבין מה הפרוטיסטים האלה עושים, איך הם מקיימים אינטראקציה עם שותפים מיקרוביאליים, וכיצד זה עשוי להשפיע בסופו של דבר על המארחים האנושיים שלהם."
הבנת קהילת המיקרוביום
ידוע לשמצה שהפרוטיסטים מסובכים לעבוד איתם. הם מתנפחים ו"קופצים" אם הם נחשפים לחמצן, ואף אחד לא ממש בטוח מה הם אוכלים. "פיתחנו טכניקות חדשות לעבוד איתם במעבדה, וזו הסיבה שאנחנו יכולים לעשות את המחקר הזה עכשיו", אומר לינד.
בעוד עשרות שנים של עבודה הושקעו בטיפוח חיידקי מעיים במעבדה, טיפוח Blastocystis הוא סיפור אחר. "רבות מהטכניקות שפותחו לטיפוח חיידקים הורגות את הפרוטיסט הזה", אומר לינד, "אז היינו צריכים להיות יצירתיים".
החוקר הפוסט-דוקטורט פרדריק לאון בדק שילובים של חומרים מזינים החל מאבקות חלבון שנרכשו בחנות ועד תמיסות עשב חיטה מבושל, ובסופו של דבר הסתפק בנוסחה שבה הם משתמשים כיום. אבל עדיין לא ברור מה בדיוק האורגניזם אוכל – ואיך.
"אנחנו מכירים את האסטרטגיות שבהן משתמשים חיידקים כדי לפרק ולנצל מזון, אבל לפרוטיסטים האלה אין אותם גנים", היא אומרת. "האם הם אוכלים משהו אחר לגמרי? האם הם אוכלים את אותם הדברים אבל עם אסטרטגיה אחרת? ואיך זה משפיע על הקהילה המיקרוביאלית והמארח האנושי? אלו השאלות שאנו עונים עליהן."
בניית תוכנית גנטית
לינד גם שואפת לפתח כלים גנטיים ללימוד Blastocystis. כלים אלה יכולים לעזור לחוקרים לחשוף אילו גנים אחראים לתפקודים ספציפיים, ולספק מפה ברורה של מה הפרוטיסט עושה וכיצד הוא עושה זאת.
על ידי ביסוס דרכים חדשות לגדול, לתמרן וללמוד Blastocystis, לינד מקווה שהפרויקט יספק תשובות לגבי האורגניזם הזה תוך יצירת כלים חדשים לקידום מחקר פרוטיסטים בצורה רחבה יותר.
"המטרה שלנו היא לעשות Blastocystis מערכת שחוקרים באמת יכולים להתחיל להבין", אומר לינד. "מה שאנו לומדים מהאורגניזם האחד הזה יכול לתת לנו בסיס לחקר פרוטיסטים רבים אחרים, ובסופו של דבר, תמונה מלאה יותר של מיקרוביום המעי האנושי".
