عندما كانت ابنة كريس ماسون طفلة صغيرة ، بدا فضوليًا وهي تلمس أسطح مترو أنفاق نيويورك. ثم ذات يوم تلعق قضيبًا. يقول ماسون ، عالم الوراثة في ويل كورنيل: “كان هناك تبادل بكتيري واضح”. “أردت بشدة أن أعرف ما حدث”.

لذلك بدأ في فرك مترو الأنفاق ، وأخذ عينات من عالم التعايش البكتيري مع الناس في أنظمة النقل لدينا. بعد اكتشاف بحثه من عام 2015 الكثير من الأنواع التي لم تكن معروفة حتى الآن في نيويورك ، اقترب منه باحثون آخرون للتبرع. الآن ، قام ماسون وعشرات من المتعاونين بنشر أبحاثهم حول قطارات الأنفاق والحافلات والقطارات عالية السرعة والقطارات الكهربائية في 60 مدينة حول العالم ، من بالتيمور إلى بوغوتا ، كولومبيا ، إلى سيول ، كوريا الجنوبية. حددوا الآلاف من الفيروسات والبكتيريا الجديدة ، واكتشفوا أن كل مدينة لديها “بصمة” فريدة من نوعها لمضادات الميكروبات.

يقول آدم روبرتس ، عالم الأحياء الدقيقة في كلية الطب الاستوائي في ليفربول ، والذي لم يشارك في الدراسة ، إن الدراسة “رائعة”. على الرغم من أن الدراسات الأصغر قد درست المدن الفردية أو أنظمة النقل ، إلا أن المشروع الجديد أكبر بكثير من أي شيء حدث من قبل ، مما يسمح له باستكشاف أسئلة جديدة ، كما يقول. “لقد قاموا بعمل رائع في جمع كل ذلك معًا. أعتقد أن البيانات سيتم تحليلها لعقود.”

لأخذ لقطة عالمية للأورام الميكروبية العابرة حول العالم ، كان على ماسون ومعاونوه أولاً معرفة كيفية جمع العينات باستمرار. تم إيواؤهم في أشياء شائعة في أنظمة النقل في كل مكان: مقاعد وأبواب دوارة وأكشاك بيع التذاكر. قام العلماء بمسح الأسطح لمدة 3 دقائق ، والتي كانت طويلة بما يكفي للحصول على ما يكفي من الحمض النووي ولكن ليس لفترة طويلة بحيث كانت غريبة على الباحثين والأجنة ، يقول ماسون: “إنه توازن مثالي بين إنتاج الحمض النووي وعدم الراحة الاجتماعية”.

مرة أخرى في المختبر ، حلل الباحثون الحمض النووي. ووجدوا أن حوالي 45٪ لا تتطابق مع أي نوع معروف: ما يقرب من 11000 فيروس و 1302 بكتيريا كانت جديدة على العلم.

كما وجد الباحثون مجموعة من 31 نوعًا موجودة في 97٪ من العينات. هذه خلقت ما أطلقوا عليه الميكروبيوم الحضري “الأساسي”. كان هناك 1145 نوعًا إضافيًا في أكثر من 70 ٪ من العينات. كانت العينات المأخوذة من الأسطح التي يلمسها الناس – مثل الدرابزين – أكثر عرضة للإصابة بالبكتيريا المرتبطة بجلد الإنسان ، مقارنة بأسطح مثل النوافذ. الأنواع الأخرى الشائعة في الخليط هي البكتيريا الموجودة غالبًا في التربة والماء والهواء والغبار.

لكن الباحثين وجدوا أيضًا أنواعًا أقل شيوعًا. أعطت كل مدينة ميكروبيومًا فريدًا – وساعدت الباحثين على التنبؤ ، بدقة 88٪، من أي مدينة جاءت عينات عشوائية ، أبلغوا اليوم زنزانة. في نيويورك ، على سبيل المثال ، وجدوا الكثير اختبار Carnobacterium، جرثومة تنتج حمض اللاكتيك المقاوم للغاية لدرجات الحرارة المنخفضة. يقول ماسون إنه مع مزيد من البحث ، يمكن أن تكون البصمات الحضرية الفريدة مثل هذه مفيدة للطب الشرعي.

القيمة الرئيسية للدراسة ليست في نتائجها (التي تم تعيينها فم) بقدر البيانات المفتوحة المتوفرة بتنسيق metagraph.ethz.ch، يقول نوح بيير ، عالم الأحياء الدقيقة في جامعة كولورادو ، بولدر ، الذي لم يشارك في الدراسة. سيعطي هذا الباحثين الآخرين فرصة للخوض في أسئلة جديدة. يقول بيير: “لدى المدن المختلفة مجتمعات ميكروبية مختلفة”. “هذا ليس مفاجئا. السؤال بالنسبة لي هو لماذا؟”

يقول ماسون إنه في حين أن البعض قد يقلق بشأن البكتيريا الكامنة في مدننا ، فإن النتائج ترسم صورة للأمان النسبي. ويقول إن جينات المقاومة الميكروبية ، على سبيل المثال ، كانت موجودة بمستويات أقل بكثير في العينات الانتقالية مقارنةً بالعينات المأخوذة من الأمعاء البشرية أو المستشفيات.

وبدلاً من ذلك ، يرى ماسون فرصة “للرهبة والإثارة من أنظمة النقل الجماعي كمصدر للتنوع البيولوجي الهائل وغير المستكشف”. يقول إن الأنواع المكتشفة حديثًا لديها القدرة على إجراء أبحاث حول الأدوية ، وسيكون رسم الخرائط والمراقبة المكثفة للميكروبيوم الحضري نعمة للصحة العامة ، وسيساعد الباحثين على اكتشاف مسببات الأمراض الناشئة مبكرًا.

حتى وقت قريب ، كانت فكرة مراقبة الميكروبيوم الحضري فكرة “مطبوخة” ، كما يقول ماسون ، وهي مكلفة مقارنة بالنزيل. ولكن الآن يمكن للناس أن يروا مدى فائدة ذلك: يشير ماسون إلى أنه إذا قام الباحثون حول العالم بتحليل عينات من الحمض النووي الريبي ، فربما شاهدوا فيروس كورونا وهو وباء. “ماذا لو كنا نبحث طوال الوقت؟”