TB bakterijų savęs sunaikinimo sistema gali sukelti „tobulą vaistą“
Nauji tyrimai tiria natūralios savižudybės mechanizmo struktūrą, esančią bakterijoje, sukeliančioje žmonių tuberkuliozę. Panaudojus šį mechanizmą naudojant šias naujas išvadas, netrukus bus galima geriau gydyti.
Jungtinėse Amerikos Valstijose 2017 m. Įvyko daugiau nei 9000 tuberkuliozės (TB) atvejų.
Nors JAV yra vienas mažiausių tuberkuliozės rodiklių visame pasaulyje, ši liga išlieka viena iš 10 populiariausių mirties priežasčių visame pasaulyje.
Iš tikrųjų, Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) vertinimu, 2017 m. TB sirgo maždaug 10 mln. Žmonių, o dėl to mirė 1,6 mln.
Siekdama sukurti veiksmingesnius vaistus nuo tuberkuliozės, tarptautinė tyrėjų grupė ėmėsi ištirti toksino-antitoksino sistemą, kurios natūraliai yra TB bakterijoje.
Mokslininkai, vadovaujami Annabel Parret iš Europos molekulinės biologijos laboratorijos Hamburge, Vokietijoje, žurnale paaiškina savo pastangas ir išsamiai pateikia savo išvadas. Molekulinė ląstelė.
„Toksino-antitoksino“ sistemos tyrimas
Kaip Parretas ir jos komanda aiškina savo darbe, bakterijų ląstelėse dažnai veikia toksino-antitoksino sistema, kuri vaidina svarbų vaidmenį, kaip bakterijos reaguoja ir prisitaiko prie streso sąlygų. Tokios būklės yra badas ar gydymas antibiotikais.
Sistemą sudaro toksinis baltymas ir „toksinus neutralizuojantis„ priešnuodis “arba antitoksinas“. Normaliomis sąlygomis antitoksinas blokuoja toksino aktyvumą. Tačiau esant stresinėms aplinkybėms, pavyzdžiui, gydant antibiotikais, antitoksinas greitai suyra ir toksinas suaktyvėja.
Genomas Mycobacterium tuberculosis turi apie 80 genų grupių. Iš jų trys genai koduoja antitoksinus, kurie yra būtini gyvybei ir gerai veikiančiai bakterijai.
Taigi, Parretas ir jo kolegos priartino toksinus, kurie papildytų šiuos tris antitoksinus koduojančius genus, tikėdamiesi, kad jie galės juos „išnaudoti“ kuriant naujas anti-TB terapijas “.
Konkrečiau, mokslininkai rėmėsi iš ankstesnių tyrimų ir nusprendė sutelkti dėmesį tik į vieną iš šių trijų toksinų-antitoksinų sistemų.
Jie pasirinko būtent šią sistemą, nes čia toksino poveikis yra daug stipresnis nei kitose sistemose: Jei nėra „priešnuodžio“, toksinas tiesiog sunaikina TB bakteriją.
Taigi, mokslininkai ištyrė šios sistemos struktūrą. Kaip paaiškina Parretas: „Mūsų tikslas buvo pamatyti [toksinų-antitoksinų] sistemos struktūrą, kad galėtume pabandyti ją suprasti ir net manipuliuoti“.
„Tobuliausio tuberkuliozės vaisto“ link
Mokslininkai nustatė, kad šios sistemos struktūra atrodo labai panaši į choleros ir difterijos toksinus. "Tai atrodo kaip deimantas ir jis yra labai stabilus", - sako tyrimo bendraautorius Matthiasas Wilmannsas.
Naudodami pelių tuberkuliozės infekcijos modelį ir gydymą antibiotikais, jie tyrė toksino-antitoksino sistemos elgesį.
Jie atskleidė, kad kai toksinas atsiskiria nuo priešnuodžio, jis tampa aktyvus ir pradeda „suvalgyti“ NAD + molekules, kurios yra ląstelių metabolitai, būtini ląstelės gyvybei.
Galiausiai progresuojantis molekulių skaidymasis po vieną sunaikina visas bakterijų ląsteles. Tyrėjai tikisi panaudoti šį natūralų savęs sunaikinimo mechanizmą, kad sukurtų naujus, efektyvesnius vaistus nuo TB.
Tiesą sakant, paaiškina Parretas: „Mūsų bendradarbiai Tulūzoje jau galėjo pratęsti TB užkrėstų pelių gyvenimą, kontroliuojamai suaktyvindami toksiną“.
„Jei rasime molekulių, kurios gali sutrikdyti [toksino-antitoksino] sistemą ir taip sukelti ląstelių mirtį tuberkulioze sergantiems pacientams, tai būtų tobulas vaistas […]. Jei mums pasiseks, tai gali būti naujas požiūris į tuberkuliozės ir kitų infekcinių ligų gydymą “.
Annabel Parret
