Спящий режим туберкулеза: как бактерии обманывают антибиотики
Ученые из Университета Суррея и Оксфорда обнаружили, что бактерии туберкулеза могут включать и выключать свой рост, будто у них есть скрытый переключатель.
Это объясняет, почему болезнь так сложно лечить антибиотиками, и открывает путь к новым лекарствам.
Исследование, опубликованное в The EMBO Journal, впервые показало, как Mycobacterium tuberculosis использует обратимый процесс — АДФ-рибозилирование ДНК — чтобы контролировать размножение и активность генов. Раньше никто не знал, что такие модификации могут управлять ключевыми процессами в живых организмах.
Грэм Стюарт, соавтор работы, профессор Университета Суррея, объясняет:
Мы нашли способ, которым бактерии замедляют рост — возможно, чтобы скрыться от иммунитета и пережить атаку антибиотиков. Если научиться блокировать этот механизм, можно сделать туберкулезную палочку уязвимой даже в спящем состоянии, когда обычные лекарства почти не работают.
В центре внимания — два фермента:
- DarT — ставит «метку» на ДНК, останавливая деление бактерий,
- DarG — стирает ее, позволяя им снова расти.
Этот «стоп-кран» помогает микробам выживать в тяжелых условиях, например, при долгих инфекциях.
Чтобы разобраться в механизме, ученые искусственно заблокировали DarG с помощью CRISPR, что привело к накоплению модификаций и остановке роста. Затем они:
- Картировали расположение меток в геноме,
- Следили за изменениями в репликации ДНК,
- Анализировали, как это влияет на гены, важные для выживания.
По данным ВОЗ, туберкулез ежегодно убивает 1,25 млн человек, а в 2023 году заболели 10,8 млн.
Это прорыв в понимании персистенции бактерии туберкулеза — способности бактерий годами «дремать» в организме, не реагируя на лечение. Если научиться принудительно „включать“ их рост, можно:
- Убивать спящие бактерии короткими курсами антибиотиков,
- Сократить сроки терапии (сейчас — от 6 месяцев),
- Снизить риск рецидивов.
Косвенно это может помочь и против других устойчивых инфекций, например, Staphylococcus aureus.
Пока исследование проведено in vitro — в пробирке, а не в живом организме. Не факт, что тот же механизм работает в человеческих тканях с их сложной средой. Кроме того, DarT и DarG — лишь часть большой системы, и точечное воздействие на них может вызвать непредсказуемые мутации.
Ранее ученые создали метод снижения патогенности бактерий туберкулеза.
