Im November 2022, Schweizer Wissenschaftler ein sehnsüchtig erwartetes Paket aus dem ländlichen Äthiopien. Es war voll mit Scheiße.
Zwei Monate lang hatte der Gesundheitsforscher Abdifatah Muhummed Stuhlproben von Kindern in einer abgelegenen Hirtengemeinde in der äthiopischen Region Somali gesammelt, um die Vielfalt der menschlichen Darmbakterien zu katalogisieren und zu erhalten. Er teilte jede Probe in vier Röhrchen auf, fror sie bei -80 Grad Celsius ein und schickte zwei davon nach Europa.
Billionen von Bakterien, Pilzen und anderen Mikroben leben im Verdauungstrakt. Viele von ihnen sind für die menschliche Gesundheit nützlich – sie beeinflussen zum Beispiel unseren Stoffwechsel und unser Immunsystem. Ihre Vielfalt ist jedoch durch Industrialisierung, Urbanisierung und Umweltveränderungen bedroht.
Als Muhummed einige der von ihm gesammelten Proben analysierte – er kultivierte sie in Petrischalen und färbte sie ein, um sie unter dem Mikroskop sichtbar zu machen – war er verblüfft, Anzeichen von Antibiotikaresistenz zu finden, sogar in Proben von Kindern, die nie mit modernen Antibiotika in Berührung gekommen waren.
Das ist einer der Gründe, warum Wissenschaftler eine globale Biobank – sozusagen die Arche Noah der Mikroben – einrichten und Proben aus der ganzen Welt dauerhaft lagern wollen, bevor es zu spät ist. “Natürlich ist es schwierig, konkret zu sagen, was wir verlieren”, sagt der Züricher Mikrobiologe Adrian Egli, der zum Startteam des Microbiota Vault-Projekts gehört.
Stuhlproben von Viehzüchtern sind für die Wissenschaftler von besonderem Interesse, weil die Ernährung das menschliche Mikrobiom beeinflusst. “Ihr Lebensstil ist völlig anders als bei Menschen, die in Städten oder städtischen Gebieten leben”, sagt Muhummed, ein Doktorand, der im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen der Universität Jigjiga, dem Schweizerischen Tropen- und Public Health-Institut und der Universität Basel mehr als 350 Proben gesammelt hat.
Pastoralisten verwenden Milch als Grundnahrungsmittel, weshalb ihre Ernährung reich an Fettsäuren ist. Bisher wurden die Hirten jedoch nur selten in Gesundheitsstudien untersucht, da sie von Natur aus Nomaden sind, die mit ihren Schaf-, Ziegen- und Kamelherden zwischen den wenigen Weideflächen umherziehen, die nach den jahrelangen Dürreperioden in Ostafrika übrig geblieben sind. Sie haben kaum Zugang zu medizinischer Versorgung.
Da immer mehr Menschen in die Städte ziehen, nehmen sie neue Essgewohnheiten an und sind einer anderen Umwelt ausgesetzt. Laut Muhummed beginnen auch die Hirten in Äthiopien, mehr Lebensmittel wie Reis und Nudeln zu kaufen. Dies könnte die Zusammensetzung ihres Mikrobioms verändern und die spezialisierten Bakterien, die in ihren Därmen leben, zum Aussterben bringen.
Im Microbiota Vault könnten eines Tages Zehntausende von Stuhlproben gesunder Menschen aus aller Welt dauerhaft gelagert werden, damit die verschiedenen Bakterienarten nicht völlig verloren gehen. Sie könnten sogar wiederbelebt und gezüchtet werden, um in ferner Zukunft Krankheiten zu behandeln.
Es gibt bereits Dutzende von Stuhlbanken und zahlreiche laufende Bemühungen von Forschern zur Sequenzierung des menschlichen Mikrobioms, die alle ihre Proben als Backup im Tresor aufbewahren möchten. Wie bei der Arche Noah würden die teilnehmenden Forscher ihre Proben in zwei Exemplare aufteilen: eines für den Tresor, das andere für sie selbst, um es vor Ort aufzubewahren (die Anbieter bleiben Eigentümer aller Proben). “Es ist ein Geben und Nehmen, eine Win-Win-Situation für beide Seiten. Wir stellen die Infrastruktur zur Verfügung, aber wir erhalten auch irgendwann Zugang zu den Sequenzierungsdaten”, sagt Egli. Das Projektteam von Microbiota Vault hingegen hat sich zum Ziel gesetzt, die Sequenzierdaten in einer standardisierten Form zu dokumentieren und zu veröffentlichen, um die internationale Forschung zu erleichtern.
Wo der eigentliche Tresor – derzeit nur eine Gefriertruhe in Eglis Labor an der Universität Zürich – gebaut werden soll, ist noch offen: Er könnte Teil des Svalbard Global Seed Vault in Norwegen werden oder in einem umgebauten Militärbunker in den Alpen stehen. Die politische Stabilität der Schweiz, ihre gute Infrastruktur und ihre Verbindungen zu internationalen Organisationen wie der Weltgesundheitsorganisation in Genf machen sie zu einem geeigneten Kandidaten. Die Finanzierung in Höhe von 1 Million Dollar wird die Pilotphase des Projekts bis 2024 abdecken.
Um ihre Vision zu verwirklichen, müssen Egli und seine Kollegen zunächst testen, welche Gefriertechniken und Konservierungsmittel am besten geeignet sind, um die Bakterien auf lange Sicht am Leben zu erhalten. Das werden sie herausfinden, wenn die erste Charge von Proben aufgetaut und nach zwei Jahren erneut sequenziert wird. “Dann können wir sagen, welche Methode die mikrobielle Vielfalt am besten bewahrt”, sagt er.
Dieser Artikel wurde ursprünglich in der Januar/Februar-Ausgabe 2023 der Zeitschrift WIRED UK veröffentlicht.
