Badania nad wirulencją szczepów Cryptococcus otwierają drogę do skuteczniejszego leczenia
Grzyb Cryptococcus neoformans, będący przyczyną ciężkich zakażeń u ludzi i zwierząt, znalazł się w centrum sześcioletniego projektu badawczego kierowanego przez dr Kirsten Nielsen. Wyniki tych badań, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature Communications, mogą przyczynić się do opracowania nowych terapii, które nie tylko leczą istniejącą chorobę, ale także minimalizują jej ciężkie objawy.
wirulencja Cryptococcus neoformans
Cryptococcus neoformans to grzyb powszechnie występujący w środowisku, szczególnie w glebie skażonej odchodami ptaków. Mikroskopijne zarodniki tego grzyba mogą być wdychane, co prowadzi do infekcji znanej jako kryptokokoza. Choroba ta najczęściej dotyka płuca, ale w ciężkich przypadkach może rozprzestrzeniać się do mózgu. Szczególnie narażeni na infekcję są pacjenci z obniżoną odpornością, np. osoby z HIV/AIDS lub po przeszczepach narządów.
„Pytanie, które postawiliśmy sobie w naszych badaniach, brzmi: czy możemy przewidzieć ciężki przebieg choroby u pacjentów?” – wyjaśnia dr Kirsten Nielsen, profesor mikrobiologii i immunologii w Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine. „Jeśli będziemy w stanie przewidzieć przebieg choroby, to otworzy się możliwość lepszego leczenia pacjentów”.
Badania nad genomem i wirulencją
Zespół Nielsen przeanalizował wirulencję 38 klinicznych izolatów Cryptococcus neoformans, badając różnice genetyczne pomiędzy szczepami. Cały genom każdego szczepu został sekwencjonowany, aby zidentyfikować geny oraz allele genów odpowiedzialne za różne nasilenia choroby w modelu mysim, który imituje zakażenia u ludzi.
Badacze odkryli, że pojedyncze polimorfizmy nukleotydowe (SNP) w określonych genach wpływają na to, jak groźny jest dany szczep Cryptococcus. Te wyniki otwierają nowe możliwości diagnostyczne i terapeutyczne.
„Nasi afrykańscy współpracownicy pracują już nad opracowaniem testów diagnostycznych, które pozwolą zidentyfikować różnice w allelach genów. Mamy nadzieję, że te testy będą mogły być wykorzystywane w klinikach, aby przewidzieć ciężkość choroby i dostosować strategię leczenia” – dodaje Nielsen.
Przyszłość leczenia kryptokokozy
Jak zaznacza Nielsen, badania te są fundamentem dla przyszłych terapii. „Gdy lepiej zrozumiemy biologiczne mechanizmy infekcji oraz wpływ różnych alleli genów Cryptococcus, będziemy mogli opracować terapie celowane, które skuteczniej walczą z chorobą”.
Zespół badawczy planuje także dalsze badania nad funkcją zidentyfikowanych genów i ich rolą w patogenezie choroby.
Interdyscyplinarne podejście
Badania dr Kirsten Nielsen zostały przeprowadzone w ramach Center for One Health Research (COHR), które łączy Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine oraz Edward Via College of Osteopathic Medicine. COHR kieruje się filozofią One Health, według której zdrowie ludzi, zwierząt i środowiska są wzajemnie powiązane.
Przenosząc swoją działalność naukową do Virginia Tech po 17 latach pracy na Uniwersytecie Minnesoty, Nielsen przywiozła ze sobą granty National Institutes of Health o wartości 8 milionów dolarów, które wspierały realizację tego projektu.
Opublikowane wyniki badań stanowią ważny krok w kierunku skuteczniejszej walki z kryptokokozą – chorobą, która każdego roku dotyka tysiące osób na całym świecie, szczególnie w krajach o ograniczonym dostępie do nowoczesnej opieki zdrowotnej.
Źródło: Nature Communications, Virginia Tech
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-54729-6
