বিজ্ঞানীরা প্রমাণ পেয়েছেন যে কিছু গাট ব্যাকটেরিয়ার জনসংখ্যা মানুষ এবং মহাদেশের মধ্যে দ্রুত ছড়াতে পারে, যা ইঙ্গিত দেয় যে মাইক্রোবায়োম আগের ধারণার চেয়েও বেশি সংক্রমণযোগ্য হতে পারে। গবেষণাটি বার্ধক্য, কোলোরেক্টাল ক্যান্সার, ইনফ্লেমেটরি বাওয়েল ডিজিজ এবং টাইপ ২ ডায়াবেটিসের সাথে যুক্ত লুকানো ব্যাকটেরিয়াল গ্রুপও উন্মোচন করেছে।

মানব অন্ত্র ট্রিলিয়ন অণুজীবের (মাইক্রোবায়োম) আবাসস্থল—একটি বিশাল সম্প্রদায় যা হজম, রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বিপাককে রূপ দিতে সাহায্য করে। এখন ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়ের নেতৃত্বে গবেষকরা দেখেছেন যে অনেক গাট ব্যাকটেরিয়াল প্রজাতি তারা যতটা মনে হয় তার চেয়ে অনেক বেশি জটিল।

'রিভার্স ইকোলজি' নামে পরিচিত একটি বিশ্লেষণাত্মক কৌশল ব্যবহার করে দলটি দেখিয়েছে যে ব্যাকটেরিয়াল প্রজাতিগুলির প্রতিটিতে বেশ কয়েকটি বিবর্তনগতভাবে স্বতন্ত্র জনসংখ্যা থাকতে পারে, যার প্রতিটি অন্ত্রের ভেতরের বিভিন্ন অবস্থার সঙ্গে খাপ খাইয়ে নিয়েছে। এই জনসংখ্যাগুলির কিছু উন্নত বয়স, দীর্ঘস্থায়ী ইনফ্লেমেটরি বাওয়েল ডিজিজ, কোলোরেক্টাল ক্যান্সার এবং টাইপ ২ ডায়াবেটিসের সঙ্গে যুক্ত ছিল।

ন্যাচার জার্নালে প্রকাশিত এই ফলাফল বিজ্ঞানীদের আরও নির্ভুল মাইক্রোবায়োম বায়োমার্কার শনাক্ত করতে সাহায্য করতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত সম্পূর্ণ প্রজাতির পরিবর্তে নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়াল জনসংখ্যাকে লক্ষ্য করে চিকিৎসা সমর্থন করতে পারে।

ব্যাকটেরিয়াল প্রজাতির বাইরে তাকানো

বেশিরভাগ মাইক্রোবায়োম গবেষণা ব্যাকটেরিয়াকে প্রজাতি বা বিস্তৃত জিনগত সাদৃশ্য দ্বারা দলবদ্ধ করে। এই শ্রেণীগুলি কার্যকরী, তবে তারা জনসংখ্যার মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্যগুলিকে উপেক্ষা করতে পারে যা মানবদেহের বিভিন্ন পরিবেশের সঙ্গে খাপ খাইয়ে নিয়েছে।

এটি নির্ধারণ করা কঠিন করে তুলতে পারে যে কোন ব্যাকটেরিয়া সত্যিই রোগের সঙ্গে যুক্ত, কোনটি শুধুমাত্র কাকতালীয়ভাবে উপস্থিত, এবং কোনটির প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব থাকতে পারে।

গবেষকরা তাই জিজ্ঞাসা করেছিলেন যে তারা অন্ত্রের মধ্যে অভিযোজন এবং বিশেষীকরণের প্রমাণ খুঁজে আরও জৈবিকভাবে অর্থপূর্ণ ব্যাকটেরিয়াল গ্রুপ শনাক্ত করতে পারেন কিনা।

জিনগত ডেটার মাধ্যমে বিবর্তন ট্র্যাক করা

দলটি মানব অন্ত্র থেকে সংগ্রহ করা হাজার হাজার ব্যাকটেরিয়াল আইসোলেট এবং বিভিন্ন দেশের, বিভিন্ন বয়স ও স্বাস্থ্য গোষ্ঠীর মানুষের বিপুল পরিমাণ মেটাজেনোমিক ডেটা পরীক্ষা করেছে। মেটাজেনোমিক ডেটাতে নমুনায় থাকা মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের সম্পূর্ণ জিনগত তথ্য অন্তর্ভুক্ত থাকে।

এই ডেটা বিশ্লেষণ করতে, গবেষকরা 'রিভার্স ইকোলজি'-ভিত্তিক একটি বায়োইনফরম্যাটিক পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন—একটি পদ্ধতি যা জিনোমিক তথ্য ব্যবহার করে কীভাবে জীবগুলি নির্দিষ্ট পরিবেশের সঙ্গে খাপ খাইয়ে নিয়েছে তা অনুমান করে।

লক্ষ্য ছিল জিনগত স্বাক্ষর শনাক্ত করা যা দেখায় যে নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়াল জনসংখ্যা অন্ত্রের নির্দিষ্ট পরিবেশগত কুলুঙ্গিতে সফলভাবে অভিযোজিত হয়েছে।

পরিচিত গাট ব্যাকটেরিয়ার মধ্যে লুকানো বংশ

একটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ সূত্র এসেছে তথাকথিত 'জিনোম-ওয়াইড সিলেক্টিভ সুইপস'-এর লক্ষণ থেকে। এটি তখন ঘটে যখন একজন ব্যক্তি একটি উপকারী মিউটেশন অর্জন করে যা তাকে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত ব্যক্তিদের তুলনায় একটি সুবিধা দেয়, যার ফলে তার বংশধররা প্রভাবশালী হয়ে ওঠে।

এই প্রক্রিয়া সফল জনসংখ্যার মধ্যে জিনগত বৈচিত্র্য হ্রাস করে। একই সময়ে, এটি এমন গ্রুপ তৈরি করতে পারে যা বংশগতি এবং জৈবিক কার্যকারিতা উভয় ক্ষেত্রেই অত্যন্ত অনুরূপ, যা তাদের প্রতিবেশী জনসংখ্যা থেকে আলাদা করা সহজ করে তোলে।

বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে অনেক সুপরিচিত গাট ব্যাকটেরিয়াল প্রজাতি আসলে কয়েকটি স্বতন্ত্র বিবর্তনগত বংশে বিভক্ত। এই জনসংখ্যাগুলি অন্ত্রের বিভিন্ন অবস্থার জন্য আরও উপযুক্ত বলে মনে হয়।

"যদি আপনি শুধু প্রজাতি গণনা না করেন বরং বিবর্তনগত অভিযোজনকে বিবেচনায় নেন, তাহলে আপনি মাইক্রোবায়োমে জৈবিকভাবে প্রাসঙ্গিক এককগুলি অনেক বেশি নির্ভুলভাবে শনাক্ত করতে পারেন," বলেছেন প্রধান লেখক জিয়াওকিয়ান অ্যানি ইউ, ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়ের সেন্টার ফর মাইক্রোবায়োলজি অ্যান্ড এনভায়রনমেন্টাল সিস্টেমস সায়েন্স (CeMESS)-এর গবেষক। "একই ব্যাকটেরিয়াল প্রজাতির মধ্যেও, কিছু জনসংখ্যা নির্দিষ্ট রোগে অন্যদের তুলনায় বেশি ঘন ঘন দেখা যায়। যখন সবগুলিকে একসাথে বিবেচনা করা হয়, তখন এটি প্রায়শই লুকিয়ে থাকে।"

গাট ব্যাকটেরিয়া মহাদেশ জুড়ে ছড়াতে পারে

গবেষকরা আরও প্রমাণ পেয়েছেন যে বিশেষভাবে প্রতিযোগিতামূলক ব্যাকটেরিয়াল জনসংখ্যা বড় ভৌগোলিক দূরত্ব জুড়ে দ্রুত ছড়াতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, এই জনসংখ্যাগুলি মাত্র কয়েক দশকের মধ্যে মহাদেশ জুড়ে বিস্তৃত হয়েছে বলে মনে হয়।

এরকম প্যাটার্ন আগে প্রধানত প্যাথোজেনগুলির মধ্যে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, যা সাধারণ গাট ব্যাকটেরিয়ার জন্য ফলাফলটিকে বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য করে তোলে।

"আমাদের ফলাফল দেখায় যে গাট ব্যাকটেরিয়াও আগের ধারণার চেয়ে বেশি গতিশীল। সু-অভিযোজিত স্ট্রেনগুলি আন্তর্জাতিকভাবে ছড়িয়ে পড়তে পারে এবং নতুন পরিবেশগত কুলুঙ্গি দখল করতে পারে," বলেছেন গবেষণার নেতা মার্টিন এফ. পলজ, ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়।

ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে গাট মাইক্রোবায়োম শুধুমাত্র খাদ্য, ওষুধ এবং জীবনযাত্রার দ্বারা গঠিত হয় না। মানুষের মধ্যে সংক্রমণও একটি গুরুত্বপূর্ণ শক্তি হতে পারে যা কোন ব্যাকটেরিয়াল জনসংখ্যা প্রতিষ্ঠিত এবং ছড়িয়ে পড়ে তা প্রভাবিত করে।

আরও নির্ভুল মাইক্রোবায়োম মেডিসিনের দিকে

এই আবিষ্কার কীভাবে গবেষকরা গাট ব্যাকটেরিয়াকে রোগের সঙ্গে যুক্ত করেন তা পরিবর্তন করতে পারে। একটি সম্পূর্ণ ব্যাকটেরিয়াল প্রজাতিকে একটি একক একক হিসাবে বিবেচনা করার পরিবর্তে, বিজ্ঞানীরা শেষ পর্যন্ত নির্দিষ্ট জনসংখ্যার উপর ফোকাস করতে সক্ষম হতে পারেন যা স্বাস্থ্যের জন্য সবচেয়ে প্রাসঙ্গিক।

এই বাড়তি নির্ভুলতা বায়োমার্কারের অনুসন্ধান উন্নত করতে পারে এবং সময়ের সাথে সাথে আরও লক্ষ্যবস্তু থেরাপির দিকে নিয়ে যেতে পারে। এই জাতীয় চিকিৎসা সম্ভাব্য উপকারী ব্যাকটেরিয়াল স্ট্রেনকে উৎসাহিত করতে পারে এবং ক্ষতিকর প্রভাবের সঙ্গে যুক্ত জনসংখ্যাকে দমন করতে পারে।

গবেষকরা এখন পরিকল্পনা করছেন কোন জিনগুলি এই ব্যাকটেরিয়াল জনসংখ্যাগুলিকে একে অপরের থেকে আলাদা করে এবং সেই জিনগত পার্থক্যগুলি কী কী জৈবিক কার্যকারিতা তৈরি করে তা নির্ধারণ করার।