Nowy przełom w walce z prątkami gruźlicy opornymi na antybiotyki
Gruźlica i oporność na leczenie: nowe odkrycia dotyczące komórek przetrwalnikowych
Nowe leki celujące w tzw. „zombie” komórki gruźlicy (TB) są coraz bliżej opracowania dzięki badaniom przeprowadzonym przez naukowców z University of Surrey, opublikowanym w czasopiśmie Scientific Reports.
Wiele niebezpiecznych patogenów, w tym bakterie wywołujące gruźlicę, potrafi wytwarzać uśpione, tolerujące leki komórki, określane mianem „zombie”, czyli super oporne przetrwalniki. Te komórki przetrwalnikowe przeżywają intensywne terapie antybiotykowe, pozorując obumarcie. Gdy leczenie zostaje zakończone, „budzą się” i mogą ponownie wywołać nawroty zakażenia, często prowadzące do zgonu. Ich eliminacja wymaga obecnie miesięcy terapii wielolekowej, a i tak nie zawsze kończy się sukcesem, co sprzyja nawrotom i rozwojowi oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe (AMR).
W nowym badaniu zespół z Surrey wystawił ogromną bibliotekę ponad 500 000 genetycznie zmodyfikowanych bakterii gruźlicy na działanie dwóch powszechnie stosowanych antybiotyków: ryfampicyny i streptomycyny. Ekspozycja była wystarczająco długa, by w końcowej puli pozostały niemal wyłącznie komórki przetrwalnikowe. Analiza tych przeżywalnych komórek pozwoliła zidentyfikować geny, których zaburzenie znacznie ogranicza liczbę komórek zombie.
Zidentyfikowane geny pełnią różnorodne funkcje: niektóre osłabiają ścianę komórkową bakterii, inne aktywują mechanizmy autodestrukcji, a jeszcze inne zakłócają równowagę metaboliczną komórki. Każdy z tych szlaków może stać się punktem uchwytu dla projektowania nowych leków, które skuteczniej i szybciej eliminują komórki przetrwalnikowe.
Kolejna faza badań skupi się na opracowaniu terapii naśladujących działanie tych genów, co może doprowadzić do skrócenia czasu leczenia gruźlicy oraz stworzenia potężnego narzędzia w walce z globalnym zagrożeniem, jakim jest AMR.
Dr Suzie Hingley-Wilson, współautorka publikacji i starsza wykładowczyni bakteriologii na University of Surrey, powiedziała:
„Gruźlica to naprawdę zapomniana pandemia. W zeszłym roku zabiła 1,3 miliona osób, głównie z powodu szczepów w pełni wrażliwych na leczenie. Problemem nie zawsze jest oporność – to przetrwalniki. Stanowią one niewielką populację bakterii fenotypowo opornych na antybiotyki, które przetrwają terapię i mogą doprowadzić do jej niepowodzenia.
Odkryliśmy, że przetrwanie tych komórek zależy od konkretnego antybiotyku. Mechanizmy nie są wspólne, jak wcześniej sądzono – są specyficzne dla danego leku. To zmienia nasze podejście do ich zwalczania i może wpłynąć na przyszły projekt terapii gruźlicy.”
Mutacje w niektórych zidentyfikowanych genach wykryto również w szczepach gruźlicy pochodzących od pacjentów, którzy nie reagują na leczenie. To pokrywanie się danych sugeruje, że mechanizmy zaobserwowane w laboratorium odzwierciedlają rzeczywiste procesy zachodzące w infekcji i mogą wyjaśniać, dlaczego u niektórych pacjentów dochodzi do nawrotu choroby, mimo braku klasycznej oporności na antybiotyki.
Profesor Johnjoe McFadden, główny autor badania z University of Surrey, stwierdził:
„Mechanizmy przetrwania komórek to jedne z największych tajemnic mikrobiologii. Ich wyjaśnienie może zrewolucjonizować leczenie wielu najtrudniejszych chorób, takich jak gruźlica. To przełomowe badanie może doprowadzić do opracowania leków celujących w komórki przetrwalnikowe, skracając czas leczenia, obniżając jego koszty i zmniejszając obciążenie związane z opornością na antybiotyki (AMR).”
Badanie było finansowane przez Medical Research Council oraz Biotechnology and Biological Sciences Research Council.
Źródło: Scientific Reports
DOI: 10.1038/s41598-025-04038-9
