Каждый год более 100 миллионов детей защищены от тяжелых форм туберкулеза — включая смертельно опасный отек мозга у малышей — благодаря вакцине. Но для взрослых она бесполезна: не спасает от самой распространенной легочной формы. Из-за этого туберкулез остается самой смертоносной инфекцией в мире, унося 1,25 миллиона жизней ежегодно.

Большинство исследований подтверждают: существующая вакцина вызывает мощный иммунный ответ. Но стандартные показатели защиты не работают для взрослых. Ученые из Университета Тафтса, Гарварда, Техасского A&M и Университета Юты решили подойти иначе — изучить, как бактерия туберкулеза обманывает иммунитет, который должен ее уничтожить. Их эксперименты на мышах, опубликованные в издании npj Vaccines, показали: возбудитель туберкулеза умеет притворяться мертвым, чтобы переждать атаку иммунной системы.

Туберкулез не зря раньше называли «чахоткой» — болезнь медленно истощает и часто убивает.

Нам срочно нужны новые методы профилактики, потому что одни только лекарства не остановят распространение туберкулеза, — говорит Аманда Мартино, ветеринар и эпидемиолог, соавтор исследования. — Когда 60 лет назад появились противотуберкулезные препараты, заболеваемость резко упала. Но туберкулез вернулся вместе с эпидемией ВИЧ, а теперь еще и устойчив к антибиотикам. Новых лекарств мало, и вылечиться стало сложнее.

Грипп и COVID-19 вызывают вирусы, которые постоянно мутируют, требуя новых вакцин. А вот туберкулез — дело рук бактерии Mycobacterium tuberculosis, чей геном почти не меняется. Теоретически, создать надежную вакцину должно быть проще.

Ученые использовали метод транспозонного секвенирования (TnSeq), чтобы выявить, какие гены бактерии критически важны для выживания в четырех группах мышей:

• Первая получила стандартную вакцину (ее разработали 100 лет назад на основе коровьего штамма).
• Вторая — экспериментальную вакцину от человеческого туберкулеза, которая в тестах дала более сильный иммунный ответ.
• Третья переболела туберкулезом и вылечилась антибиотиками.
• Четвертая  (контрольная) не была ни привита, ни заражена.

Транспозонное секвенирование (TnSeq) — метод, который позволяет «выключать» гены бактерии один за другим и смотреть, как это влияет на ее выживание. Представьте, что у вас есть тысяча ключей, и вы по очереди пробуете, какие двери без них не откроются. Так ученые находят гены, без которых бактерия не может заразить организм.

Ожидалось, что найдутся ключевые гены, без которых бактерия не выживет в привитом организме. Такие действительно обнаружили, но куда важнее оказалось другое: гены, обычно отвечающие за быстрый рост и тяжелое течение болезни, у vaccinated или переболевших мышей были не нужны.

Бактерия будто переключается на другую стратегию, — объясняет Мартино. — Вместо агрессивного роста она использует гены, помогающие пережить стресс и замедлить размножение.

Мы предполагаем, что туберкулезная палочка «залегает на дно», затихает, пока иммунитет не ослабнет — из-за возраста, ВИЧ или других причин, — добавляет Эллисон Кэри, соавтор исследования из Университета Юты.

Это открытие может помочь создать препараты, которые не дадут бактерии скрываться. Также выяснилось: разные вакцины (или способы их введения) заставляют туберкулез полагаться на разные гены. Значит, комбинируя вакцины и бустеры, можно усилить защиту.

Эта бактерия — мастер выживания, она с нами со времен Древнего Египта, — говорит Мартино. — Чтобы переиграть ее, нужны новые исследования. Иначе глобальную угрозу не остановить.

Исследование раскрывает механизм «ухода в тень» туберкулезной палочки — ключевое препятствие для создания эффективной вакцины. Если научиться блокировать гены, помогающие бактерии замедлять метаболизм, можно:

• Разработать адъюванты (добавки к вакцинам), не дающие патогену «прятаться».
• Усилить терапию для переболевших, у которых высок риск рецидива.
• Создать универсальные протоколы комбинирования вакцин.

Эксперименты проводились на мышах, чья иммунная система реагирует иначе, чем человеческая. Например, у людей туберкулез часто годами существует в латентной форме, а у грызунов такого не наблюдается. Без клинических испытаний переносить выводы на людей преждевременно.

Ранее ученые научились подсвечивать бактерии туберкулеза.