Чувствуете вялость во время пробежек? В ближайшем будущем, вместо того, чтобы пить энергетический напиток, вы можете выпить смесь кишечных микробов вашего любимого спортсмена.
Группа исследователей микробиотики, связанная с Медицинской школой Гарвардского университета, планирует этой осенью запустить компанию, целью которой является поиск и очистка лучших микробов из фекалий элитных спортсменов, а затем продажа их в виде пробиотических добавок в таблетках, жидкостях или порошковая форма.
FitBiomics, работающая над созданием компании, использует быстро расширяющуюся область науки, анализируя микробиом человека. Согласно оценке 2016 года, опубликованной в журнале Cell, каждый человек является носителем не менее десятков триллионов микроорганизмов. Это составляет около 5 фунтов (2,3 кг) бактерий и других микроорганизмов.
Некоторых эта новость может оттолкнуть, но для Джонатана Шеймана масса микроорганизмов, роящихся внутри наших тел, пахнет отличной возможностью для бизнеса.
«Пробиотики - это рынок стоимостью 60 миллионов долларов, и 90 процентов этого рынка составляют, по сути, два типа бактерий», - говорит Шейман, микробиолог и научный сотрудник Института Висса, который был основан известный генетик из Гарвардской медицинской школы Джордж Черч. «У нас в кишечнике триллионы жуков, которые ждут своего открытия, чтобы разрушить индустрию».
Триллионы микробов в микробиоме каждого человека работают вместе с человеческим телом, чтобы бороться с болезнями, улучшать пищеварение, способствовать сжиганию топлива, помогать в выздоровлении и даже улучшать психическое здоровье и остроту зрения. Шейман, который когда-то играл в баскетбол первого дивизиона в нью-йоркском колледже Святого Иоанна, считает, что правильное сочетание микробов в нашем кишечнике может предложить новый подход к повышению спортивных результатов.
Его идея заключается в том, что вместо того, чтобы использовать сложную технологию генетического секвенирования для выявления болезнетворных микробов, почему бы не охотиться за микробами, которые помогают поддерживать элитных спортсменов.
«Мы используем секвенирование нового поколения, чтобы понять, что делает самых здоровых и здоровых людей в мире уникальными», - говорит Шейман. «Мы хотим извлечь эту информацию для разработки пищевых продуктов, которые однажды могут принести пользу всем спортсменам или даже просто населению в целом».
Чтобы выследить «пробиотики для повышения производительности», Шейман в течение последних двух с половиной лет охотился за фекалиями элитных спортсменов. Как он говорит: «В основном я собираю много дерьма». Он привлек доноров кала от спортсменов, участвующих в Бостонском марафоне и летних Олимпийских играх в Рио. Он также получал пожертвования от бегунов на сверхмарафонские дистанции и олимпийских гребцов.
Сравнивая пробы марафонцев до и после гонки, Шейман и его команда отметили всплеск количества бактерий, которые, по его мнению, помогают расщеплять молочную кислоту, побочный продукт анаэробной активности. Они выделили бактерии и в настоящее время скармливают их мышам, чтобы посмотреть, как это может повлиять на уровень молочной кислоты и усталость животных.
Шейман также сравнил микробиомы спортсменов и обнаружил тип бактерий, характерных для ультрамарафонцев, которые, по-видимому, играют роль в расщеплении углеводов (критически важных во время очень длинных забегов), чего не было у гребцов. Другие микробы, идентифицированные командой, включают те, которые, по мнению Шеймана, помогают в энергетическом обмене, белковом обмене и противовоспалительных действиях.
Шейман говорит, что он и его команда начали тестировать безопасность и эффективность микробов, выделенных из его коллекции. Они оценивают мышей, чтобы убедиться, что микробы быстро проходят через пищеварительную систему, и проверяют признаки того, что микробы оказывают ожидаемый эффект. Пока, по его словам, «мы не видели никакого риска того, что эти микробы сохранятся так, как мы этого не хотим».
На данный момент Шейман заполнил большой морозильник образцами экскрементов около 50 спортсменов. После запуска fitBiomics осенью он надеется расширить эту библиотеку фекалий, включив в нее образцы как минимум 100 элитных спортсменов. Он даже воображает партнерские отношения, которые могли бы включать продукты, связанные с известными спортсменами по имени (например, «Сок Леброна Джеймса» или «Топливо Шалан Фланаган»).
«Сейчас мы говорим со спортсменами, о которых, я уверен, вы слышали», - говорит Шейман. «Когда мы запустим игру осенью, мы сделаем гораздо больше, чтобы наладить эти отношения».
Шейман не единственный ученый, интересующийся фекалиями спортсменов. Лорен Петерсен, профессиональный гонщик на горных велосипедах и научный сотрудник Лаборатории геномной медицины Джексона в Фармингтоне, штат Коннектикут, взяла образцы фекалий велосипедистов, чтобы определить, что делает микробиомы лучших спортсменов уникальными.
В статье, недавно опубликованной в журнале Microbiome, Петерсен и профессор JAX Джордж Вайншток отметили обилие двух микробов в микробиомах ведущих велосипедистов. Считается, что один из них участвует в расщеплении углеводов на топливо, а другой может играть роль в восстановлении.
Исследователи из Университетского колледжа Корка в Ирландии, тем временем, выделили то, что они считают важным микробом, из образцов фекалий ирландских игроков в регби. Бактерия была связана с пониженным риском ожирения и системного воспаления.
Другая группа, связанная с Калифорнийским университетом в Сан-Диего, изучает, почему микробиомы серферов могут быть уникальными и, возможно, охватывать микробиомы, связанные с их местной океанской средой.
Другие группы расширяют свои микробиомные сети. Проект American Gut Project - это краудсорсинговое предприятие, размещённое в лаборатории известного биолога Калифорнийского университета в Сан-Франциско Роба Найта. Группа запрашивает образцы фекалий у людей со всего мира, чтобы создать обширную библиотеку сообществ микробиомов. Проект включает в себя образцы от спортсменов UCSD, но больше ориентирован на улучшение общей науки в области микробиома, чем на улучшение спортивных результатов.
Эмбриетт Хайд, руководитель проекта American Gut Project, отмечает, что бывает очень сложно выделить роли отдельных микробов в «сложном клубке» микробиомов. Но, по ее словам, общая концепция изменения человеческого микробиома для улучшения спортивных результатов имеет смысл.
«Спортсмены работают лучше, когда воспаление ниже, спортсмены работают лучше, когда у них есть лучший доступ к питанию, они работают лучше, когда просто чувствуют себя лучше в целом», - говорит она. «Я думаю, что существует достаточно доказательств того, что эти вещи можно изменить с помощью микробиома».
На данный момент Шейман сосредоточен на запуске fitBiomics осенью и расширении своих растущих коллекций замороженных фекалий. Как он говорит: «Чем больше спортсменов мы набираем в нашу команду и чем больше микробиомов мы анализируем, тем больше приложений и открытий мы делаем».
Интересно
Мир пробиотиков остается в некоторой степени нерегулируемым Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. В соответствии с действующими правилами FDA пробиотик должен быть либо одобрен FDA, либо классифицирован как «общепризнанный как безопасный» - также известный как «GRAS». FDA заявляет, что для соответствия стандарту GRAS он должен быть «общепризнан среди квалифицированных экспертов как адекватно продемонстрированный как безопасный в условиях его предполагаемого использования». Что касается эффективности, если пробиотик продается как пищевая добавка, на этикетках могут быть заявления - без одобрения FDA - о том, как он влияет на функции вашего организма, но не о том, как он снижает риск заболевания или состояния здоровья. По мере выхода на рынок большего количества пробиотиков правила могут измениться.