Группа ученых из Университета Мигеля Эрнандеса в Эльче и Детского исследовательского госпиталя Сент-Джуд в Мемфисе разгадала загадку, почему лишь некоторые штаммы обычных бактерий превращаются в смертоносные патогены. Исследование опубликовано в издании PNAS и посвящено холерному вибриону — бактерии, вызывающей холеру. Оказалось, самая опасная форма возникает из-за особой комбинации генов, которая дает ей преимущество в человеческом кишечнике. Это открытие может помочь предсказывать и предотвращать вспышки болезни.

Ученые проанализировали более 1840 геномов Vibrio cholerae и выделили 11 групп. Пандемические штаммы относятся к самой крупной и близки к природным, но отличаются критически важными наборами генов.

Только если у бактерии есть все эти элементы, она может вызвать пандемию, — объясняет Марио Лопес, ведущий автор.

Холерный вибрион обычно живет в воде, но его «боевые» гены бесполезны в природе.

Зато в кишечнике они позволяют бактерии выигрывать конкуренцию.

Наша модель поможет понять, как безобидные микробы становятся убийцами, — говорит Лопес.

Холера убивает быстро: сильнейшая диарея обезвоживает организм за часы. Болезнь свирепствует там, где нет чистой воды, а катастрофы усугубляют ситуацию. Теперь ученые смогут точнее отслеживать опасные штаммы.

Если подтвердится, что пандемические штаммы возникают из-за строго определенных генетических «пазлов», можно:

• Создать систему раннего предупреждения: искать в водоемах штаммы с «опасной» комбинацией генов.
• Разработать точечные антимикробные препараты, атакуя именно уязвимые места патогенов.
• Улучшить вакцины, фокусируясь на ключевых антигенах.

Отметим, что исследование анализирует уже известные пандемические штаммы, но не доказывает, что новые не появятся иначе. Природа могла создать альтернативные пути эволюции вибриона, которые просто еще не попали в поле зрения науки.

Ранее ученые сообщили, как кишечник реагирует на патогены.