Većina bakterija zapostavljena u istraživanjima: 10 vrsta je tema polovine literature

Mikrobi koji služe kao modeli, npr. Escherichia coli, zaokupljaju gotovo svu pažnju naučnika, ostavljajući većini poznatih bakterija vrlo malo studija.

Pol Džensen, mikrobiolog sa Mičigenskog univerziteta u En Arboru, želeo je da proveri da li instrumenti veštačke inteligencije (AI), poput velikih jezičkih modela, mogu da sintetišu istraživanje o različitim mikroorganizmima.

Preporučujemo

Pronašao je sva relevantna dokumenta o bakterijskoj vrsti koju njegova laboratorija proučava – organizam koji uzrokuje karijes, Streptococcus sobrinus – ali je otkrio da ih je već sva pročitao, nekoliko desetina ukupno.

Mnogi mikrobiolozi će biti u sličnoj situaciji – ili goroj. Džensen je otkrio sa samo deset vrsta bakterija čini predmet polovine svih publikacija, dok skoro tri četvrtine svih imenovanih bakterija nisu predmet nijednog rada.

„Naučili smo mnogo o malom broju vrsta, ali u pogledu velikog broja bakterija nema ništa za veštačku inteligenciju da čita“, kaže Džensen. Mikrobi koji su važni za zdravlje ljudi – i Zemlje – naročito su nedovoljno proučeni.

Mikrobni modeli

Proučavajući život, mikrobiolozi izučavaju organizme koji služe kao modeli, u nadi da će uvidi dobijeni od tih laboratorijskih miljenika biti relevantni za druge organizme.

U mnogim slučajevima jeste tako – temelji molekularne biologije izgrađeni su od eksperimenata sa E.coli. Međutim, dok naučnici proširuju katalog mikrobnog života sa svakim brisom kože, uzorkom stolice ili tla koji sekvenciraju, šanse za nove i neobične uvide rastu.

Radi kvantifikovanja sklonosti mikrobiologije ka malom broju modela, Džensen je konsultovao bazu podataka o 43.409 posebnih bakterijskih vrsta i izbrojao koliko radova iz biomedicinske arhive PubMed pominje neku od vrsta u naslovu ili rezimeu.

Očekivano, E.coli je bila na vrhu, sa više od 312.000 publikacija, 21% ukupnog broja. Među 10 o kojima je najviše pisano bili su uglavnom ljudski patogeni, poput Staphylococcus aureus, oportunistička infekcija, Mycobacterium tuberculosis i Helicobacter pylori, stomačni mikrob koji može uzrokovati ulceracije i čak kancer.

Međutim, 74% bakterijskih vrsta nije pomenuto u naslovu ili rezimeu nijednog indeksiranog rada. Takođe, jaz između poznatih i proučavanih bakterija je u porastu tokom poslednjih 25 godina, delom zbog studija mikrobioma koje sekvenciraju mikrobe u grupi.

Nedovoljno proučeni organizmi

Uz jedan ili dva izuzetka, mikrobi uveliko prisutni u zdravim ljudskim mikrobiomima nisu na listi 50 najizučavanijih bakterija. Mnogi organizmi važni za ljudsko zdravlje nisu još ni imenovani, a kamoli izučavani, kaže Nikola Segata sa italijanskog Univerziteta Trento.

Mikrobi iz različitih ekosistema, poput okeana i tla, takođe su upadljivo slabo izučavani. Nijedan od dominantnih organizama u prirodi nije na listi, kaže Bret Bejker sa Teksaskog univerziteta u Ostinu.

Ispravljanje pristrasnosti bakterioloških radova neće biti lako. Jedan izazov je uzgajanje mikroba u laboratoriji. E.coli je postala popularna delom zbog toga što lako raste. Mnogi od najizučavanijih mikroba dele tu osobinu. „Poput korova su“, kaže Bejker.

Džensen veruje da naučnici mogu naučiti da uzgajaju važne, ali slabo izučavane mikrobe – inspiraciju bi mogli dobiti od prirode i proučavati laboratorijski napravljene mešavine mikroba. „Često ne žele da žive sami“, kaže on.

Projekti većih razmera bi takođe mogli popuniti rupe. Neprofitna naučna organizacija Align to Innovate je započela projekat karakterizacije rasta 1.000 mikroba u 1.000 individualnih uslova, sa različitim nivoima nutrimentima i kiseonika i temperature. Podaci će biti slobodno dostupni naučnicima i mogu pomoći u obuci AI modela da dođu do dubljih uvida u mikrobni život.

Džensen kaže da rešenje nije u odbacivanju organizama koji služe kao modeli u korist prihvatanja egzotičnijih vrsta. Međutim, ako se mikrobiološki rad nastavi na isti način, biće potrebno 10.000 godina da steknemo dobro razumevanje svih različitih mikroba.

(Telegraf Nauka/Nature)