Прогресс в методах анаэробного культивирования для изучения микробиома кишечника

Исследования микробиома преобразуют лечение заболеваний и экологические решения. Культивирование микробов необходимо для их описания и определения их функций. Это также позволяет проводить контролируемые эксперименты для подтверждения прогнозов молекулярных данных. Современные методы анаэробного культивирования существуют с 1960-х годов, но новые стратегии их совершенствуют. Методы анаэробного культивирования с высокой пропускной способностью сталкиваются с проблемами реализации. Однако они могут привести к научным прорывам, особенно в исследованиях микробиома кишечника. Микробиом кишечника имеет решающее значение для здоровья человека и в нем преобладают анаэробные микробы. Методы культивирования следующего поколения могут перевести область исследований от ассоциаций к причинно-следственным связям. Ученые выделяют кишечные бактерии в течение 60 лет. «Культуромика» появилась в начале 2010-х годов для решения проблемы низкой доли культивируемых микробов. Масс-спектрометрия MALDI-TOF облегчает быструю идентификацию изолятов. Однако большинство подходов культуромики остаются ручными, а пропускная способность низкая. Большая часть бактерий остается неописанной (30-60% в кишечной среде). Даже для описанных таксонов большинство функций плохо определены. Эти микробные неизвестные бросают вызов инновациям, основанным на микробиоме. Понимание эволюции штамма в одном хозяине имеет решающее значение, как и контролируемое хранение для предотвращения функциональной потери во время культивирования in vitro. Инновационные методы анаэробного культивирования сталкиваются с давно признанными проблемами. Теперь у нас есть знания и технологии, чтобы их преодолеть. Масштабированные методы могут улучшить выделение, идентификацию и хранение. Специальные платформы могут улучшить условия культивирования для труднорастущих видов, обеспечивая мультиплексные функциональные сравнения, анализ с высоким разрешением и редактирование генов.