Naukowcy odkrywają gen utrzymujący prątki gruźlicy w stanie uśpienia
Naukowcy otrzymujący środki z budżetu UE zidentyfikowali gen decydujący o tym, czy obecne w organizmie prątki gruźlicy pozostaną uśpione, czy też przyczynią się do rozwoju aktywnej postaci choroby. Odkrycie może okazać się pomocne w pracach nad nowymi lekami przeciw tej chorobie, która uśmierca więcej osób niż jakakolwiek inna infekcja bakteryjna. Jak wynika z danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), jedna trzecia ludności świata jest zarażona Mycobacterium tuberculosis; rocznie odnotowuje się do 10 milionów nowych przypadków choroby, z których 20 procent prowadzi do śmierci. Jednak u wielu osób choroba nie rozwija się natychmiast po zarażeniu prątkami. Bakterie pozostają u nich w stanie uśpienia, zamknięte w otoczce ochronnej wytworzonej przez organizm gospodarza. W tym stanie mogą pozostawać przez lata, a nawet dziesiątki lat, po upływie których uaktywniają się i wyzwalają rozwój choroby. Często ma to miejsce w chwili osłabienia układu odpornościowego gospodarza w wyniku niedożywienia lub choroby układu odpornościowego, np. spowodowanej przez wirus HIV. Ostatnio naukowcy z Towarzystwa Maksa Plancka w Niemczech i Uniwersytetu Yonsei w Korei Południowej zajęli się badaniem stanu uśpienia bakterii i mechanizmami prowadzącymi do ich przebudzenia i odzyskania aktywności. Wyniki opublikowano w czasopiśmie "Cell Host and Microbe". Prace skoncentrowały się na badaniu dwóch odmian choroby, między którymi występuje jedna istotna różnica: szczep bakterii H37Rv powoduje rozwój choroby, natomiast szczep H37Ra jest nieszkodliwy i pozostaje w komórkach organizmu gospodarza w stanie uśpienia. - Różnica w zachowaniu tych dwóch szczepów wynika z nieznacznych różnic genetycznych - wyjaśnił profesor Stefan Kaufmann z Instytutu Immunologii Towarzystwa Maksa Plancka. Naukowcy odkryli, że przyczyną tych różnic jest pojedyncza mutacja genu kodującego białko PhoP w nieszkodliwym szczepie H37Ra. - Wynika stąd, że obecność nienaruszonego białka PhoP jest niezbędna do zachowania przez bakterie zdolności do wywołania gruźlicy - stwierdził profesor Kaufmann. PhoP jest czynnikiem transkrypcyjnym, który wiąże się z DNA i w ten sposób reguluje aktywność innych genów. Zmutowana wersja genu jest pozbawiona zdolności prawidłowego wiązania się z DNA. Następnie naukowcy stanęli przed wyzwaniem zidentyfikowania genów kontrolowanych przez PhoP. Doświadczenia naprowadziły ich na tzw. regulon stanu uśpienia, grupę genów wytwarzających białka odpowiedzialne za wprowadzenie bakterii w stan uśpienia i utrzymanie ich w tym stanie. W nieszkodliwym szczepie H37Ra geny te wykazywały znacznie wyższą aktywność niż w zjadliwym szczepie H37Rv. - Prawdopodobnie nienaruszone PhoP tłumi geny w regulonie stanu uśpienia, co prowadzi do przebudzenia bakterii - przypuszcza profesor. Wadliwa wersja białka zmniejsza zjadliwość bakterii, gdyż zapobiega ich przebudzeniu. - W każdym razie pilnie potrzebne są leki zwalczające uśpione bakterie - podkreślił profesor Kaufmann. - Jedynie w ten sposób możemy znacząco skrócić wyjątkowo długi okres leczenia sięgający sześciu miesięcy. Pogłębienie wiedzy o strategiach przetrwania prątków gruźlicy stanowi punkt wyjścia w pracach nad nowymi lekami. Są teraz potrzebne bardziej niż kiedykolwiek, ze względu na coraz szersze występowanie prątków gruźlicy opornych na antybiotyki. Badania były finansowane z budżetu projektu TB-VAC (Design and testing of vaccine candidates against tuberculosis - projektowanie i badanie potencjalnych szczepionek przeciw gruźlicy) w ramach obszaru tematycznego "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia dla zdrowia" szóstego programu ramowego UE (6PR).
Kraje
Niemcy, Korea Południowa