Открыты сотни вирусов в кишечнике, способные влиять на здоровье

Провирусы кишечника, индуцированные в чистых и синтетических бактериальных сообществах. Автор: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09614-7

Сотни новых вирусов, обитающих внутри бактерий нашего кишечника, были обнаружены в международном исследовании под руководством профессора Джереми Дж. Барра из Школы биологических наук Университета Монаша и доцента Сэма Форстера из Института медицинских исследований Хадсона.

Эти вирусы, известные как бактериофаги, в будущем могут быть использованы для изменения микробиома кишечника, потенциально влияя на здоровье кишечника и течение различных заболеваний.

Опубликованное в журнале Nature, исследование является первым в своем роде и использует масштабный культуральный подход для выделения и изучения умеренных бактериофагов в кишечнике человека.

Исследовательская группа работала с 252 бактериальными изолятами из микробиома человека, полученными из Австралийской коллекции культур микробиома (AusMiCC).

Эти изоляты пришлось выращивать в лаборатории с использованием специализированных анаэробных камер без кислорода, а затем обрабатывать десятью различными соединениями, продуктами питания и условиями. Неожиданно команда обнаружила, что стевия, распространенный растительный заменитель сахара, и соединения, выделяемые клетками нашего собственного кишечника, являются ведущими активаторами кишечных фагов.

«Это фундаментальное исследование, которое меняет то, как мы думаем и изучаем вирусы в кишечнике человека», — сказал профессор Барр, старший автор исследования.

«Мы обнаружили, что соединения, вырабатываемые клетками кишечника человека, могут «будить» спящие вирусы внутри кишечных бактерий. Это может иметь серьезные последствия для таких заболеваний кишечника, как воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), где распространены воспаление и гибель клеток».

Исследование также показало, что большинство кишечных бактериофагов находятся в спящем состоянии, и лишь небольшая их часть способна активироваться в проверенных условиях.

Однако при воздействии клеток кишечника человека уровень активации этих вирусов значительно возрастал, что позволяет предположить, что биология человека играет важную и прямую роль в формировании вирусного ландшафта кишечника.

«Мы знали, что кишечник полон вирусов, но до сих пор у нас не было инструментов и экспериментальных подходов для их изучения в лаборатории», — пояснила доктор София Дальман, первый автор исследования. — «Наши результаты позволяют предположить, что организм человека — это не просто пассивная среда, он активно влияет на вирусное поведение».

Используя генную инженерию на основе CRISPR, команда также выявила мутации в вирусных генах, которые предотвращают активацию, что дает представление о том, как некоторые кишечные вирусы становятся постоянно неактивными. Это открытие может лечь в основу будущих терапевтических стратегий, направленных на манипулирование микробиомом кишечника для улучшения здоровья.

Данное исследование представляет собой результат более чем восьми лет совместной работы Университета Монаша и Института медицинских исследований Хадсона, а также нескольких других национальных и международных исследовательских групп.

Доцент Форстер считает, что это фундаментальное исследование будет иметь важное значение для применения в здравоохранении.

«Возможность выращивать эти вирусы позволяет нам понять их функцию и дает возможность разрабатывать методы терапии микробиома для лечения заболеваний — от воспалительных заболеваний кишечника до рака. Эта технология также позволяет создавать пробиотические штаммы с заданными вирусными функциями», — сказал он.

Профессор Барр согласился, отметив: «Эта работа закладывает основу для будущих применений в синтетической биологии, биотехнологии и терапии микробиома; это большой шаг вперед в расшифровке вирусной «темной материи» человеческого кишечника».

Больше информации: Jeremy Barr, Isolation, engineering and ecological dynamics of temperate phages from the human gut, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09614-7. www.nature.com/articles/s41586-025-09614-7

Источник: Monash University