Новое исследование, проведенное доктором Антонеллой Фиораванти в лаборатории профессора Хана Ремо (Центр структурной биологии VIB-VUB), показало, что удаление брони у бактерии, вызывающей сибирскую язву, замедляет ее рост и отрицательно влияет на способность вызывать заболевание. Эта работа, опубликованная в престижном журнале Nature Microbiology, может проложить путь к новым, более эффективным способам борьбы с сибирской язвой и другими подобными заболеваниями.

Смертельная болезнь

Сибирская язва – смертельно опасное заболевание, вызываемое спорообразующей бактерией Bacillus anthracis. Исторически оно было основной причиной смерти людей и крупного рогатого скота. Сегодня оно гораздо менее распространено благодаря улучшенной гигиене и иммунизации крупного рогатого скота. Тем не менее, сибирская язва остается естественным заболеванием, которое поражает диких и домашних животных во всем мире.

Для людей эта болезнь представляет опасность, главным образом, как кожная инфекция. Ею иногда заболевают люди, работающие с загрязненными продуктами животного происхождения. Намного реже она проявляется как смертельная системная инфекция, когда попадает внутрь при вдыхании.

К сожалению, из-за высокой прочности спор сибирской язвы и ее летальности при вдыхании многие страны начали использовать бактерию в качестве биологического оружия в середине 20-го века. Хоть разработка и накопление сибирской язвы как биологического оружия были запрещены международным сообществом, однако эти положения время от времени нарушаются. Поскольку варианты лечения ограничены и неэффективны в большинстве случаев, это означает, что сибирская язва остается потенциальной угрозой биотерроризма.

Уклоняющаяся от оружия броня

В рамках своей стратегии по уклонению от любого оружия иммунной системы бактерия сибирской язвы покрывает себя сложной динамичной броней. Не совсем понятным компонентом этой брони является S-слой Sap, единственный слой белка, который образует оболочку вокруг бактерии.

В проведенном исследовании ученые успешно применили нанотела – небольшие фрагменты антител – для контроля сборки бактериальной брони и изучения ее структуры. Нанотела показали высокую эффективность не только в предотвращении формирования брони, но и в разрушении существующих S-слоев. При применении к живым бактериям разрушение брони замедляло их рост и приводило к резким изменениям на поверхности бактериальной клетки.

Антонелла Фиораванти (VIB-VUB), которая руководила исследованием, сообщила следующее: «Я была на седьмом небе от счастья. Я разработала эти нанотела в качестве инструмента для изучения S-слоя Sap, но то, что они также будут препятствовать росту бактерий, стало для меня неожиданным бонусом».

Эффекты были настолько поразительными, что ученые тут же протестировали эти нанотела в качестве лечения у мышей, зараженных сибирской язвой. «Результаты оказались поистине удивительными. Все обработанные мыши вылечились от смертельной болезни в течение нескольких дней», – отмечает Филип Ван Хаувермейрен, который проводил исследования инфекции.

«Мы изучали разные способы по снижению летальности сибирской язвы, но никогда не видели таких поразительных результатов, как с этими нанотелами», – добавляет его руководитель Мохамед Ламканфи, ранее работавший в Центре исследований воспаления VIB-UGhent, а теперь являющийся сотрудником компании Janssen Pharmaceuticalica и Гентского университета.

Новые цели в старой битве

Эти результаты представляют собой еще один шаг вперед в поисках, которые начались в 19 веке. Когда в 1876 году Роберт Кох доказал, что бактерии являются возбудителями инфекционных заболеваний, он изучал B. anthracis. В 1881 году Луи Пастер смог прекрасно продемонстрировать публике, что воздействие инактивированной B. anthracis защищает домашний скот от сибирской язвы. Тем не менее, безопасная вакцина против сибирской язвы не доступна широкой общественности, и лечение острых инфекций у невакцинированных лиц является крайне проблематичным процессом. Он требует длительного лечения антибиотиками и имеет низкий шанс на успех.

Терапия с использованием нанотел, обнаруженных в этом исследовании, может однажды заполнить этот пробел в лечении. Более того, нацеливание нанотел на S-слой может быть успешным в борьбе с другими бактериями. Например, в настоящее время лаборатория изучает нанотела, нацеленные на S-слой в бактерии Clostridium difficile, которая вызывает опасный для жизни колит.

Наконец, успех экспериментов в этом исследовании побудил исследователей искать другие уязвимые мишени на поверхности бактериальных клеток. Профессор Хан Ремо отмечает: «Белки на поверхности бактерий являются интересными антибактериальными мишенями, потому что они легкодоступны. Ориентация на эти белки означает, что нам нужно меньше беспокоиться о том, как бактерии препятствуют попаданию лекарств в клетку».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вам может понравиться

Вакцину Pfizer начали доставлять самолётами в ожидании одобрения регулятором США

Процесс доставки вакцины от Covid-19 Pfizer, которая показала 97-процентную эффективность в клинических…

Физик предложил дешевый способ производства фильтров для масок типа N-95

Махеш Банди, физик из Японии, смог найти метод, позволяющий значительно удешевить и…

Вирусолог рассказал об особенности повторного заболевания COVID-19

В подавляющем большинстве случаев при повторном заражении коронавирусом заболевание протекает в более…
Погода в России: