Систем самоуништења код ТБ бактерија може довести до „савршеног лека“

Ново истраживање истражује структуру природног самодеструктивног механизма садржаног у бактерији која узрокује туберкулозу код људи. Искоришћавање овог механизма користећи ове нове налазе ускоро може довести до бољих третмана.

Научници се приближавају „савршеном леку против туберкулозе“, након зумирања бактерије која је узрокује.

У Сједињеним Државама се више од 9.000 случајева туберкулозе (ТБ) догодило 2017. године.

Иако САД имају једну од најнижих стопа ТБ на свету, болест је и даље један од 10 водећих узрока смрти широм света.

Заправо, процењује Светска здравствена организација (СЗО) да је приближно 10 милиона људи имало ТБ у 2017. години и да је 1,6 милиона људи умрло као резултат тога.

У покушају да осмисли ефикасније лекове против ТБ, међународни тим истраживача кренуо је у истраживање система токсин-антитоксин који ТБ бактерија природно садржи.

Научници - на челу са Аннабел Паррет, из Европске лабораторије за молекуларну биологију у Хамбургу, Немачка - објашњавају своје напоре и детаљно откривају у часопису Молекуларна ћелија.

Проучавање система „токсин-антитоксин“

Као што Паррет и њен тим објашњавају у свом раду, бактеријске ћелије често имају систем токсин-антитоксин који игра важну улогу у начину на који бактерије реагују и прилагођавају се стресним условима. Таква стања укључују гладовање или лечење антибиотицима.

Систем садржи токсични протеин и „токсин-неутрализујући„ антидот “или антитоксин.“ У нормалним условима, антитоксин блокира активност токсина. Међутим, у стресним околностима - попут лечења антибиотицима - антитоксин се брзо разграђује и токсин се активира.

Геном Мицобацтериум туберцулосис има око 80 група гена. Од њих, три гена кодирају антитоксине који су неопходни за живот и добро функционисање бактерије.

Тако су Паррет и колеге увеличали токсине који би допунили ова три гена који кодирају антитоксин у нади да би их могли „експлоатисати“ „за развој нових терапија против ТБ“.

Прецизније, истраживачи су се ослањали на претходне студије и одлучили су да се фокусирају само на један од ова три система токсин-антитоксин.

Они су изабрали овај систем, јер је овде ефекат токсина много јачи него у другим системима: Ако „протуотров“ није присутан, токсин једноставно убија ТБ бактерију.

Дакле, научници су испитали структуру овог система. Као што Паррет објашњава, „Наш циљ је био да видимо структуру [токсин-антитоксин] система, како бисмо могли да покушамо да га разумемо, па чак и да њиме манипулишемо.“

Према „савршеном леку против туберкулозе“

Научници су открили да структура овог система изгледа врло слично токсинима колере и дифтерије. „Изгледа као дијамант и врло је стабилан“, каже коаутор студије Маттхиас Вилманнс.

Користећи мишји модел инфекције ТБ и лечење антибиотицима, проучавали су понашање система токсин-антитоксин.

Открили су да када се токсин одвоји од антидота, он постаје активан и почиње да „изједа“ молекуле НАД +, који су ћелијски метаболити неопходни за живот ћелије.

На крају, прогресивна деградација молекула убија све бактеријске ћелије, једну по једну. Истраживачи се надају да ће искористити овај природни механизам самоуништења за стварање нових, ефикаснијих лекова против ТБ.

У ствари, објашњава Паррет, „Наши сарадници у Тоулоусеу већ су могли да продуже животни век мишева заражених ТБЦ-ом активирајући токсин на контролисан начин.“

„Ако пронађемо молекуле који могу пореметити систем [токсин-антитоксин] - и тако покренути ћелијску смрт - код пацијената са ТБ, то би био савршени лек [...]. Ако успемо, ово би могао бити нови приступ за лечење ТБ и других заразних болести. “

Аннабел Паррет