Опубликованы результаты нового исследования, посвященного естественному механизму саморазрушения, который имеется у возбудителя туберкулеза человека. Активация этого механизма может в скором будущем стать основой нового лечения.
Более 9000 новых случаев туберкулеза (англ. сокр. ТВ) было зафиксировано в Соединенных штатах в 2017 году, – при том, что США является страной с одним из наиболее низких уровней заболеваемости. Туберкулез остается в числе десяти ведущих причин летальности на земном шаре. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2017 году туберкулезом страдали приблизительно 10 миллионов человек, из которых 1,6 миллиона в результате умерли.
В усилиях, прилагаемых к разработке более эффективного лечения ТВ, интернациональная группа исследователей поставила целью изучить систему токсин-антитоксин, которую естественным образом содержат туберкулезные микобактерии.
Группа, возглавляемая Аннабель Парре из Европейской лаборатории молекулярной биологии (Гамбург, Германия), изложила свои подходы и детализировала результаты в журнале «Molecular Cell».
Как поясняется в статье, многие бактерии несут в себе специальную систему токсин-антитоксин, играющую важную роль в реакции и адаптации к стрессовым условиям, – таким, например, как дефицит питательных веществ или лечение антибиотиками. При нормальных условиях токсичный белок и «антидот» находятся в нейтральном равновесии. Однако в экстремальных условиях, – например, при контакте с антибиотиком, – антитоксин быстро распадается, токсин активируется, и бактериальная клетка фактически совершает самоубийство.
Геном Mycobacterium tuberculosis содержит около 80 групп генов; три гена кодируют антитоксины, которые необходимы для активной жизнедеятельности микобактерии. Парре с коллегами сосредоточились на одном из указанных генов, отталкиваясь от результатов предыдущих исследований, – согласно которым «отключение» именно этой кодирующей системы оказывает значительно более сильный эффект по сравнению с отключением прочих двух: в отсутствие естественного антидота собственный токсин попросту убивает ТВ-бактерию.
Ученые исследовали структуру данной системы. Как объясняет Парре, «целью было понять ее и даже научиться манипулировать».
Установлено, что структура этой системы очень близка к токсинам холеры и дифтерии.
«Она выглядит как бриллиант и является весьма стабильной», – говорит соавтор исследования Маттиас Вильманс. Свойства системы токсин-антитоксин изучались на модели с мышами, искусственно инфицированными туберкулезом.
«Наши сотрудники в Тулузе, – сообщает Аннабель Парре, – уже сейчас могут продлить жизнь зараженным мышам путем контролируемой активации токсина. […] Если мы добьемся успеха, это может стать "идеальным лекарством" для лечения туберкулеза и других инфекционных заболеваний».
