นักวิทยาศาสตร์เผย 90 เปอร์เซ็นต์ของไวรัสบนผิวหนังเป็นตัวแทนของ 'สสารมืด' จากไวรัส

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์มีความก้าวหน้าอย่างมากในการจำแนกลักษณะของประชากรแบคทีเรียที่ปกติอาศัยอยู่บนผิวหนังของมนุษย์และก่อให้เกิดสุขภาพและโรคภัยไข้เจ็บ ตอนนี้นักวิจัยจาก Perelman School of Medicine แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียได้ใช้เทคนิคล้ำสมัยในการสำรวจประชากรไวรัสของผิวหนัง ผิวสวย หรือ "virome" การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในวารสารออนไลน์mBioเมื่อเดือนที่แล้ว เผยให้เห็นว่าไวรัส DNA ส่วนใหญ่บนผิวหนังของมนุษย์ที่มีสุขภาพดีนั้นเป็น "สสารมืด" ของไวรัสที่ไม่เคยมีการอธิบายมาก่อน การวิจัยยังรวมถึงการพัฒนาชุดเครื่องมือวิเคราะห์ virome ที่ตอนนี้นักวิจัยพร้อมสำหรับการสืบสวนเพิ่มเติม โฆษณา นักวิจัยและประชาชนทั่วไปตระหนักมากขึ้นว่าจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายในตัวเราหรือที่เรียกว่า "ไมโครไบโอม" ของเรานั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสุขภาพที่ดี หรือในการก่อให้เกิดโรค แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในผิวหนังก็ไม่มีข้อยกเว้น ตามหลักการแล้ว พวกมันช่วยป้องกันการติดเชื้อที่เป็นอันตราย และรักษาภูมิคุ้มกันของผิวหนังที่เหมาะสมและการรักษาบาดแผล แต่ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง พวกมันสามารถทำตรงกันข้ามได้ ผู้เขียนอาวุโส Elizabeth A. Grice, PhD, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านโรคผิวหนังที่ Penn Medicine กล่าวว่า "มีความจำเป็นอย่างแท้จริงสำหรับการทำความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับไวรัสเหล่านี้ เนื่องจากผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับเซลล์ผิวหนังของเราเช่นเดียวกับแบคทีเรียประจำถิ่นของเรา" . “จนถึงขณะนี้ การทำงานในส่วนนี้ค่อนข้างน้อย ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความท้าทายทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น ไม้กวาดผิวหนังที่นำมาวิเคราะห์จะมี DNA ของมนุษย์และแบคทีเรียเป็นส่วนใหญ่ และสารพันธุกรรมของไวรัสเพียงเล็กน้อยเท่านั้น” - สุภาษิต งมเข็มในมหาสมุทร" ความพยายามในการทำแผนที่ก่อนหน้านี้ใช้ฐานข้อมูลของยีนไวรัสที่รู้จักเพื่อจดจำสารพันธุกรรมของไวรัสนี้บางส่วนในบรรดาแบคทีเรียและดีเอ็นเอของมนุษย์ แต่แนวทางดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะมองข้ามไวรัสจำนวนมากที่ไม่ได้จัดอยู่ในฐานข้อมูล การใช้เทคนิคที่เหมาะสมที่สุดในการแยกอนุภาคคล้ายไวรัส (VLPs) จากไม้พันสำลี และสำหรับการวิเคราะห์สารพันธุกรรมในปริมาณที่น้อยมาก ทีมวิจัยสามารถมุ่งเน้นไปที่การจัดลำดับและการวิเคราะห์ดีเอ็นเอของไวรัสโดยไม่ต้องพึ่งฐานข้อมูลทั้งหมด การวิเคราะห์ตัวอย่างจากบุคคลที่มีสุขภาพดี 16 คนเผยให้เห็นผลลัพธ์บางอย่างที่คาดหวังไว้ ไวรัสที่ติดเชื้อในเซลล์ผิวหนังที่มีมากที่สุดคือไวรัส papilloma ของมนุษย์ ซึ่งทำให้เกิดหูดที่พบบ่อยและเชื่อมโยงกับมะเร็งผิวหนัง อย่างไรก็ตาม DNA ที่ตรวจพบส่วนใหญ่จาก VLP ไม่ตรงกับยีนของไวรัสในฐานข้อมูลที่มีอยู่ “มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์เป็นสิ่งที่เราเรียกว่าสสารมืดของไวรัส – มันมีลักษณะของสารพันธุกรรมของไวรัส แต่ไม่มีการจำแนกอนุกรมวิธาน” กริซกล่าว เป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ แม้ว่าแน่นอนว่าเป็นการเน้นย้ำถึงความสำคัญของการทำแผนที่ดินแดนที่ยังไม่ได้สำรวจนี้ การค้นพบนี้ยังเชื่อมโยง virome ของผิวหนังกับ microbiome ของผิวหนังอย่างชัดเจน: DNA ของไวรัสส่วนใหญ่ที่ตรวจพบนั้นดูเหมือนจะเป็นของ phage virus ซึ่งติดเชื้อและมักจะอาศัยอยู่ในแบคทีเรียในระยะยาว และเมื่อ Grice และเพื่อนร่วมงานจัดลำดับ DNA ของแบคทีเรียบนผิวหนังจากอาสาสมัคร 16 คน พวกเขาพบว่ามันมักจะมีเครื่องหมายที่บอกเล่าเรื่องราวที่เรียกว่า CRISPR spacers ของการบุกรุกก่อนหน้านี้โดยไวรัส phage เดียวกัน แม้ว่าผลการวิจัยจะชี้ให้เห็นว่าไวรัสที่อาศัยอยู่ตามผิวหนังปกติส่วนใหญ่มีถิ่นที่อยู่จริงในแบคทีเรียที่ผิวหนังของเรา แต่ไวรัสดังกล่าวยังสามารถส่งผลกระทบต่อสุขภาพของเราผ่านอิทธิพลของพวกมันที่มีต่อไมโครไบโอม นักวิจัยของเพนน์พบหลักฐานในดีเอ็นเอของฟาจของยีนที่สามารถทำให้แบคทีเรียที่เป็นเจ้าบ้านต้านทานต่อยาปฏิชีวนะได้มากขึ้น หรือมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการติดเชื้อที่เป็นอันตราย ผลการวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าไวโรมของผิวหนังมีความแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่างกาย ทีมของ Grice เก็บไม้พันสำลีจากฝ่ามือ หน้าผาก รักแร้ สะดือ และจุดอื่นๆ และพบว่า virome มีความหลากหลายมากที่สุดในบริเวณข้อพับแขน ซึ่งเป็นจุดที่มีการสัมผัสและอุดตันเป็นระยะๆ การวิจัยนี้สร้างพื้นฐานสำหรับการตรวจสอบในอนาคตเกี่ยวกับไวโรมของผิวหนังที่ปกติและมีสุขภาพดี และการเปลี่ยนแปลงระหว่างเกิดโรค นอกจากนี้ยังช่วยให้นักวิจัยคนอื่น ๆ มีชุดเครื่องมือสำเร็จรูปสำหรับการตรวจสอบดังกล่าว Grice และเพื่อนร่วมงานของเธอยังได้เตรียมอัลกอริทึมที่พวกเขาคิดค้นขึ้นสำหรับการวิเคราะห์ลำดับดีเอ็นเอด้วยข้อมูลเพิ่มเติมของเอกสาร "ทั้งหมดนี้เปิดให้ใช้งานฟรี เพื่อให้ผู้คนสามารถศึกษาด้วยตนเอง หรือแม้แต่สร้างผลลัพธ์ของเราขึ้นมาใหม่" เธอกล่าว ขณะนี้ Grice และทีมงานของเธอกำลังใช้วิธีการเหล่านั้นเพื่อศึกษาความแปรปรวนของจีโนมของไวรัสผิวหนัง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของไวโรมในผิวหนังเพื่อตอบสนองต่อปัจจัยทั่วไป เช่น การได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตและการใช้ยาปฏิชีวนะ