Hogyan lett véletlenül Rob Knight mikrobiomkutató - MyMicrobiome
A mikrobiómák kutatásának egyik legkiemelkedőbb képviselője Rob Knight professzor a Kaliforniai Egyetemen, San Diegóban (link laboratóriumi és aktuális projektjeihez). "A piszok jó" című könyvével (könyvismertetés) a tudományos közösségen túl is széles körű figyelemre tett szert. Legkésőbb a könyv sikerével egyértelmű volt, hogy a széles, nem tudományos tömeget az is érdekli, hogy mi folyik a testünkben és hogyan befolyásolja mindennapjainkat. Maga Knight sokáig nem hitt ennek a kutatásnak a hatékonyságában. A mikrobiómakutatást sokáig érdekes melléktermékként hagyta. De az idők megváltoztak.
Vita és a szakmai karrier
Rob Knight az új-zélandi Dunedinben született 1976-ban. Három fiú közül a legidősebb, és a szülők egyaránt immunológusok - tehát gyermekként ismerte meg a tudomány és a kutatás iránti alapvető érdeklődést. Gyermekkorát és fiatalságát Új-Zéland lenyűgöző természetében töltötte, és már kora életkorban kezdtek érdeklődni az ősmaradványok és dinoszauruszok, tudományos-fantasztikus regények és később a számítógépek iránt. Eddig semmi különös egy kisfiú számára.
A kutatás iránti egyértelmű elkötelezettség az volt, hogy 1994-ben beiratkozott az Otago Egyetemre a biokémia témakörébe. Gyorsan rájött, mennyire elbűvöli a laboratóriumi kutatás, és fárasztó kötelező programként kétszeres sebességgel végezte előadásait és tanfolyamait. Csak egy évvel a beiratkozása után ösztöndíjat kapott az Amerikai Egyesült Államok New Jersey-i Princeton Egyetemen való tartózkodáshoz, ahol értékes ismereteket szerezhetett a genetikában és különösen a Gene Drive technológiájában (>>> Wikipedia Gene Drive).
Legnagyobb eredményei
Miután befejezte az Otago-t, 1997-ben visszatért Princetonba azzal a tervvel, hogy tovább fokozza munkáját az evolúció és a kísérleti biológia területén. Kutatói karrierje során azonban egyre inkább a programozásra és az ebből származó előnyökre helyezte a hangsúlyt az evolúció kutatására.
Végül kutatási fókuszát a DNS-re helyezte át, konkrétan a kódolás megfejtésére számítógépes technológiával. Itt fenomenális betekintést ért el, mert amit korábban csak jelenségként lehetett leírni, Knight most már matematikailag meg tudta magyarázni.
Következő szakmai pozíciója a Colorado Egyetemre, Boulderbe, Amerikai Egyesült Államokba került, ahol posztdoktori posztot töltött be az RNS kutatásban. Adatfeldolgozási képességeinek köszönhetően fontos betekintést nyerhetett az RNS-szekvenciák és funkciók dekódolásába, például egy fehérje megkötésébe. A matematikai eredmény mennyire összetett, azt a tényt mutatja, hogy a számításhoz szuperszámítógépre volt szükség. Ezzel a segítséggel képes volt azonosítani az ismétlődő szekvenciákat, az úgynevezett motívumokat.
Knightnak köszönhető, hogy a tudomány ma már tudja, miért használnak különböző fajok különböző szekvenciákat ugyanazon aminosav kódolásához. Az általa kifejlesztett szoftvereszközök nagyon jól szolgálták a további kutatásokat, mert ami korábban csak empirikus leírásra korlátozódott, azt most kvantitatív módon rögzíteni lehetett. A tollából a két legismertebb program az UniFrac (>>> Wikipedia UniFrac) és a QIIME (>>> Link QIIME).
Knight útja a mikrobiómák kutatásához
PostDoc-je után Knight a CU Bouldernél maradt, és Norman Pace-szel együtt kutatta az rRNS szekvenciáját. Ebben az összefüggésben a Knight kifejlesztette a fent említett UniFrac eszközt is. 2004-es kiadványára már több mint 4000 alkalommal hivatkoztak.
A Jeffrey Gordonnal (>>> Link) folytatott kutatási együttműködés Knightot a St. Louis-i Washington Egyetem Orvostudományi Karára vezette, ahol elmélyíthette a mikrobiómák kutatásának ismereteit. A két tudós elmélyült a bélmikrobiom és az általános egészség összefüggéseiben - ezt az irányt Knight kezdetben csak személyes érdekből követte. Abban az időben az egyetemen kívül senkit sem érdekelt igazán a mikrobióm. Knight és Gordon az egereken végzett vizsgálatokból érdekes következtetéseket vontak le a bélbaktériumok és az elhízás között.
A genetikából származó Knight felismerte az elhízás és a környezeti hatások közötti kapcsolatot. Eddig az elhízást inkább genetikai okoknak tulajdonították. Későbbi, 2009-es tanulmányok emberi ikerpárokról, amelyek mindegyike egy elhízott és egy vékony ikertestületből áll, egyértelműen kimutatták, hogy az emberek elhízása a bélben lévő specifikus bakteriális konstellációval is összefügg (>>> Link-tanulmány). A Knight ezt a forradalmi megállapítást statisztikailag igazolni tudta QIIME programjával, és legkésőbb 2013-ban a „Science” tudományos folyóiratban megjelent cikkével Knight és csapata hirtelen felkeltette a közvélemény érdeklődését, amelyet a téma már régóta megérdemelt (>>> Link Science cikk ).
Csak a mikrobiom elemzésével a kutatók 90% -os találati aránnyal tudták megállapítani, hogy egy személy elhízott-e vagy sem. A genetikára való korlátozás csak 57% -os találati arányt ér el.
További forradalmi eredmények a mikrobiómák kutatásában
Az emberi mikrobiom kutatásával számos más lenyűgöző és éleslátó eredmény született: Knight be tudta bizonyítani, hogy a háztartásban együtt élő emberek hasonló mikrobiómával rendelkeznek, még akkor is, ha például lakóhelyüket áthelyezik. Az étrendet tehát kulcsfontosságú komponensként határozták meg, mindenekelőtt a hús arányát az étrendben.
Gyorsan kiderült, hogy Knight megállapításainak maradandó következményei lehetnek a nagyközönség egészségére. Az American Gut Project (>>> Link) és a The Earth Microbiome Project (>>> Link) két olyan kezdeményezés, amelyet Rob Knight vezet, és amelyek célja az oktatás és a tudás összevonása, és minden bizonnyal nagy értékű altruista projektekként írhatók le. A nemes cél nem más, mint a mikrobióm megfejtése világszerte, hogy az emberiség számára maximális hasznot hozzon belőle.
A lovag, mint híd a tudomány és a lakosság között
Ami az Amerikai Gut Projektben és a Föld Mikrobiom Projektben hídként szerepel a tudomány és a nagyközönség között, Knight behozza két publikációját "A piszok jó" (>>> Link) és "Kövesse a belét" (>>> Link) a tökéletességhez.
Ez a két könyv olyan élénken illusztrálja a mikrobiómák kutatásának összes eredményét, hogy azokat a (eddig nem érdekelt) laikusok is szórakoztató és érthető módon megérthetik.
A tudomány számos érdeme mellett Rob Knight érdeme mindenekelőtt az, hogy érzékenyítse az emberek tömegét a mikrobióm témájára, és ezáltal (remélhetőleg) fenntarthatóan javítsa a lakosság egészségét jobbá.