元基因組學研究: 沒落的貴族

點擊次數：17340 發(fā)布時間：2013/8/28 10:48:40

數萬億細菌將人體作為居家，但對美國從事細菌組學研究的科學家來說，似乎是無家可歸。這是今天《自然》關于細菌組學研究的一個評價。

失去支持

去年科學家完成了一個1.73億美元的一個元基因組計劃。27個NIH研究所有16個共同參與了這個項目。研究人員經過5年的奮斗，去年完成的該項目搜集了大量相關數據，主要是人體所有微生物的基因序列。但是這個計劃的學者擔心缺乏數據整理和分析的標準和專業(yè)知識將導致無法從這些海量數據中獲得精確含義。

上周的一個會議上，學者們認為，識別細菌只是萬里長征步，將來學者們必須集中力量解釋，細菌之間的相互作用，以及細菌們和人體之間的相互作用是如何導致和避免人類疾病發(fā)生的。但是這一顯然正確的策略將面臨的嚴峻挑戰(zhàn)，2014年開始，元基因組研究將不能依靠來自NIH的重點支持。開展這樣的大數據研究沒錢就別想了。

但不幸的是，雖然這個問題很重要，但如何理解細菌的作用仍是具有極大挑戰(zhàn)性的，現在的問題是失去了研究方向。2012年，這個研究項目發(fā)表了一系列研究論文，大家現在都掙扎在如何理解這些細菌的功能上面�？芍^是不認識的時候想認識，認識了仍不理解，科學總是那么刺激著科學家的神經。沒有數據要花錢作數據，有了數據要弄錢理解數據，理解了數據發(fā)現有更多不理解的數據，科學就是這樣一本類似網絡的書，翻開一頁，才發(fā)現有更多的鏈接，永遠沒有盡頭。

問題多多

科羅拉多州博爾德大學的Rob Knight認為，元基因組領域目前面臨的問題很多。首先是缺乏統(tǒng)一標準。采集細菌樣品必須建立一個統(tǒng)一的標準，例如采集皮膚細菌要規(guī)定洗澡的時間，采集腸道細菌必須規(guī)定好吃飯的時間。雖然學者們盡量選擇健康人群建立標準，但往往忽視這些影響因素，導致樣本來源的變化非常大。來自患者的樣本同樣存在各種影響因素。和人類基因組理想和穩(wěn)定相比，細菌基因組的變化簡直就是五花八門。其次是人才缺乏。采集、測序和分析人體成千上萬的細菌類型，需要具有不同的知識背景，例如臨床倫理學、工程學和生物信息學等方面的知識都不可忽視。這顯然也是個棘手的問題。*后一個困難是理解細菌和疾病的關系。到底是細菌導致疾病，還是疾病導致細菌的變化，或者相互都有作用。這又是一個雞生蛋問題。有一種解決方案需要時間，讓學者們采集患者患病前后的細菌樣本，來觀察疾病和細菌改變那個在前，才可以確定到底誰是原因。他希望細菌的信息或許可以幫助臨床醫(yī)生預測疾病風險，例如那些人容易發(fā)生肥胖。

Jobin這幾年連續(xù)負責評審腸道菌群和腫瘤發(fā)生關系的基金，他發(fā)現學者們都不喜歡了解細菌到底在干什么，以及如何控制它們的活動。許多申請書都是簡單測序，他一般都槍斃這些不屬于mechanism-driven不求甚解的非機制驅動性所謂研究。

科學家現在的期望比2003年更高了，那一年人類基因組計劃剛剛結束，馬里蘭大學醫(yī)學院生物信息學家Owen White說，當你進行人類基因組或動物基因組測序的研究，每個人都知道這是沒有任何假說的技術工作。

走向沒落

美國國家人類基因組研究所負責監(jiān)督人類基因組計劃，也負責其他基因組相關研究。但是人類元基因組計劃沒有這樣的待遇，開始的5年，元基因組計劃獲得1.46億美元NIH的項目資助。這些錢也歸美國國家人類基因組研究所管理，利用這些經費開發(fā)出一些應用廣泛的研究手段。但在后期2014-2016年，只獲得可憐的0.15億美元研究經費，今后的元基因組研究將主要由16個獨立的NIH研究所支持。許多學者認為，美國國家人類基因組研究所應該繼續(xù)負責元基因組的責任，因為元基因組可以作為人類基因組的擴展，但是美國國家人類基因組研究所顯然對這個缺乏熱情，元基因組未來在于臨床應用，但顯然這不符合該研究所的職責和定位。

美國國立腫瘤研究所的皮膚病學和元基因組學家Heidi Kong認為，進行臨床應用前，需要首先開展深入的基礎研究，科學家必須盡量弄清楚這些細菌的功能以及人體對它們的反映才可以進行應用，而不是著急去應用。（轉自孫學軍/科學網博客）

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