สถานีรถไฟใต้ดิน

การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในCell Systemsแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้และมีประโยชน์ในการพัฒนา "แผนที่เชื้อโรค" ซึ่งเรียกว่า "PathoMap" ของเมืองหนึ่ง โดยมีรถไฟใต้ดินที่สัญจรไปมาอย่างคับคั่งซึ่งเป็นตัวแทนของประชากรนิวยอร์ก ดร. คริสโตเฟอร์ อี. เมสัน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ นักวิจัยอาวุโสของการศึกษากล่าวว่า เป็นการประเมินพื้นฐาน และการสุ่มตัวอย่างซ้ำสามารถใช้สำหรับการเฝ้าระวังโรคที่แม่นยำในระยะยาว การบรรเทาภัยคุกคามจากการก่อการร้ายทางชีวภาพ และการจัดการด้านสุขภาพขนาดใหญ่ในนิวยอร์ก ในภาควิชาสรีรวิทยาและชีวฟิสิกส์ของ Weill Cornell และในสมเด็จเจ้าฟ้าชาย Alwaleed Bin Talal Bin Abdulaziz Al-Saud Institute for Computational Biomedicine (ICB) การค้นพบของ PathoMap โดยทั่วไปทำให้มั่นใจได้ โดยบ่งชี้ว่าไม่จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงระบบรถไฟใต้ดินหรือใช้ถุงมือป้องกัน Dr. Mason กล่าว แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และสัตว์ส่วนใหญ่ 637 ชนิดที่เขาและผู้เขียนร่วมตรวจพบนั้นไม่ก่อโรคและเป็นตัวแทนของแบคทีเรียปกติบนผิวหนังและร่างกายมนุษย์ การทดลองเพาะเชื้อพบว่าไซต์รถไฟใต้ดินทั้งหมดที่ทดสอบมีแบคทีเรียที่มีชีวิต ที่น่าประหลาดใจคือประมาณครึ่งหนึ่งของลำดับดีเอ็นเอที่พวกเขารวบรวมไม่สามารถระบุได้ พวกมันไม่ตรงกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติหรือศูนย์ควบคุมและป้องกันโรครู้จัก สิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตที่ชาวนิวยอร์กสัมผัสทุกวัน แต่ไม่เคยมีการศึกษามาก่อนและยังไม่มีการค้นพบมาก่อนจนกระทั่งมีการศึกษานี้ การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงศักยภาพอันมหาศาลสำหรับการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ซึ่งส่วนใหญ่ยังไม่ได้ใช้ประโยชน์และยังอยู่ภายใต้ปลายนิ้วของนักวิทยาศาสตร์ "ข้อมูลของเราแสดงหลักฐานว่าแบคทีเรียส่วนใหญ่ในพื้นที่ขนส่งที่มีประชากรหนาแน่นและมีการค้าขายสูงเหล่านี้มีความเป็นกลางต่อสุขภาพของมนุษย์ และส่วนใหญ่มักพบบนผิวหนังหรือในทางเดินอาหาร" ดร. เมสันกล่าว "แบคทีเรียเหล่านี้อาจมีประโยชน์ด้วยซ้ำ เนื่องจากสามารถแข่งขันกับแบคทีเรียที่เป็นอันตรายได้" แต่นักวิจัยยังกล่าวด้วยว่า 12 เปอร์เซ็นต์ของแบคทีเรียที่พวกเขาสุ่มตัวอย่างมีความเกี่ยวข้องกับโรค ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียที่มีชีวิตและดื้อต่อยาปฏิชีวนะมีอยู่ใน 27 เปอร์เซ็นต์ของตัวอย่างที่เก็บได้ สถานีรถไฟใต้ดิน และพวกเขาตรวจพบตัวอย่าง 2 ตัวอย่างที่มีชิ้นส่วนดีเอ็นเอของ Bacillus anthracis (โรคแอนแทรกซ์) และ 3 ตัวอย่างที่มีพลาสมิดที่เกี่ยวข้องกับ Yersinia pestis (กาฬโรค) ทั้งสองตัวอย่างอยู่ในระดับที่ต่ำมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การมีอยู่ของชิ้นส่วนดีเอ็นเอเหล่านี้ไม่ได้บ่งชี้ว่าพวกมันยังมีชีวิตอยู่ และการทดลองเพาะเลี้ยงก็ไม่พบหลักฐานว่าพวกมันยังมีชีวิตอยู่ อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตที่ดูเหมือนมีความรุนแรงเหล่านี้ไม่ได้เชื่อมโยงกับความเจ็บป่วยหรือโรคที่แพร่หลาย ดร. เมสันกล่าว "พวกเขาน่าจะเป็นเพียงผู้อาศัยร่วมกันของโครงสร้างพื้นฐานและเมืองที่ใช้ร่วมกัน แต่จำเป็นต้องมีการทดสอบที่กว้างขึ้นเพื่อยืนยันสิ่งนี้" ตัวอย่างเช่น ไม่เคยมีรายงานโรคระบาดในนครนิวยอร์กแม้แต่รายเดียว นับตั้งแต่โครงการ PathoMap เริ่มขึ้นในเดือนมิถุนายน 2556 "แม้ว่าจะพบร่องรอยของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค แต่การปรากฏตัวของพวกมันไม่มากพอที่จะเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์" ดร. เมสันกล่าว "การมีอยู่ของจุลินทรีย์เหล่านี้และการไม่มีรายงานทางการแพทย์ถือเป็นข้อพิสูจน์อย่างแท้จริงถึงระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายของเรา และความสามารถโดยกำเนิดของเราในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของเราอย่างต่อเนื่อง "PathoMap ยังสร้างข้อมูลพื้นฐานแรกสำหรับทั้งเมือง โดยเผยให้เห็นว่าเชื้อโรคในระดับต่ำเป็นเรื่องปกติของสภาพแวดล้อมนี้" เขากล่าวเสริม "แม้ว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมชนบท แต่เราไม่เคยเห็นระดับนี้มาก่อนในเมือง ตอนนี้เราสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงและภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นกับระบบนิเวศของจุลินทรีย์ที่สมดุลนี้" กระโดดเข้าสู่สิ่งที่ไม่รู้จัก ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าความหลากหลายของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ใน บน และรอบๆ มนุษย์ ประกอบขึ้นเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสุขภาพโดยรวม ในมนุษย์โดยเฉลี่ย มีจุลินทรีย์มากเป็น 10 เท่าของเซลล์มนุษย์ และผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการโดยจุลินทรีย์เหล่านี้ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็กที่ทำงานอยู่มากกว่าหนึ่งในสามในกระแสเลือด ไมโครไบโอมรวมนี้ส่งผลกระทบต่อสุขภาพโดยการทำให้รุนแรงขึ้นหรือต่อต้านโรคติดเชื้อ ควบคุมความเสี่ยงของโรคอ้วน และควบคุมอัตราการเผาผลาญ ถึงกระนั้นก็ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับชุมชนจุลินทรีย์พื้นเมืองที่อยู่รอบๆ ผู้คนตามท้องถนน อาคาร หรือพื้นที่ขนส่งสาธารณะ ในการศึกษานี้ ทีมวิจัยซึ่งรวมถึงผู้ตรวจสอบจากศูนย์การแพทย์อีก 5 แห่งในนครนิวยอร์ก และคนอื่นๆ จากทั่วประเทศและต่างประเทศ พยายามที่จะให้คำจำกัดความของไมโครไบโอมในระบบรถไฟใต้ดินของนครนิวยอร์ก ซึ่งในปี 2556 มีการใช้โดยเฉลี่ย 5.5 ล้านคนต่อวัน อ้างอิงจากสำนักงานขนส่งนครหลวงของเมือง ในช่วง 17 เดือนที่ผ่านมา ทีมงานซึ่งส่วนใหญ่เป็นนักศึกษาอาสาสมัคร นักศึกษาแพทย์ และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ใช้ก้านพันไนลอนเพื่อเก็บตัวอย่าง DNA จากประตูหมุน ม้านั่งไม้และโลหะ ราวบันได ถังขยะ และแผงขายของ สถานีรถไฟใต้ดินที่เปิดให้บริการทั้งหมด 24 สายใน 5 เขต ทีมงานยังได้เก็บตัวอย่างจากภายในรถไฟ เช่น ที่นั่ง ประตู เสา และราวจับ ผู้เก็บตัวอย่างได้รับการติดตั้งแอพมือถือที่สร้างโดยนักวิจัย ซึ่งทำให้พวกเขาสามารถประทับเวลาของตัวอย่างแต่ละตัวอย่าง ติดแท็กโดยใช้ระบบระบุตำแหน่งบนพื้นโลก และบันทึกข้อมูลแบบเรียลไทม์ DNA จากจุลินทรีย์ถูกจัดลำดับโดยใช้เทคโนโลยีการวิจัยขั้นสูงสุดที่ Weill Cornell Epigenomics Facility และ HudsonAlpha Institute for Biotechnology พวกเขาจัดลำดับตัวอย่าง 1,457 ตัวอย่างจากที่เก็บมากกว่า 4,200 ตัวอย่าง และผลลัพธ์ได้รับการวิเคราะห์ใน ICB "เรามีสมมติฐานของเราเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่บนพื้นผิวของรถไฟใต้ดิน ซึ่งสะท้อนถึงมหานครที่ใหญ่โต หลากหลาย และวุ่นวาย แต่เราไม่รู้จริงๆ ว่าเราจะพบอะไร" Ebrahim Afshinnekoo ผู้เขียนร่วมซึ่งเป็นผู้อาวุโสของ Macaulay Honors College กล่าว - ควีนส์ที่เริ่มทำงานในโครงการในฐานะนักศึกษาภาคฤดูร้อนชีววิทยาคอมพิวเตอร์และการแพทย์สามสถาบันในปี 2556 Afshinnekoo กล่าวว่า DNA ส่วนใหญ่จากตัวอย่างทั้งหมด 48.3 เปอร์เซ็นต์ไม่ตรงกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่รู้จัก "ซึ่งเน้นย้ำถึงความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ที่ไม่รู้จักซึ่งมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งในเขตเมือง" Afshinnekoo กล่าว