Несколько миллиардов лет назад началась генетическая гонка вооружений между бактериями и их вирусами-убийцами. Эта, казалось бы, вечная борьба продолжается и сегодня, приводя к возникновению болезней, убивающих ежегодно десятки тысяч людей по всему миру.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science, раскрывает ключевую информацию о том, как бактериофаги или фаги влияют на тяжесть передающейся через воду диарейной болезни холеры. Холера ежегодно убивает от 21 000 до 143 000 человек во всем мире. Это болезнь бедности, поражающая регионы, где не хватает чистой питьевой воды и канализации.
Команда, в которую входит профессор микробиологии и иммунологии Макгилла Джесси Шапиро, провела, по ее мнению, одно из крупнейших генетических исследований для анализа динамических взаимоотношений между бактериями холеры, их бактериофагами и антибиотиками.
Исследование подчеркивает возможность создания новых стратегий использования бактериофагов для уничтожения устойчивых к лекарствам бактерий при холере и других заболеваниях, которые преследовали цивилизацию на протяжении веков. Это открыло путь к новой диагностике и снижению устойчивости к антибиотикам.
«Холера — это разрушительная инфекция, передающаяся через воду, которая ежегодно вызывает миллионы случаев заболевания и тысячи смертей, причем риск, как ожидается, будет возрастать с изменением климата. Устойчивость к антибиотикам также вызывает растущую озабоченность, и необходимы альтернативные методы борьбы с инфекциями», — сказал Шапиро.
Эффективное хищничество
Ключевой вывод связан с концепцией под названием «эффективное хищничество». Исследователи обнаружили, что более высокое соотношение хищников-фагов и их бактериальных жертв связано с более легкими случаями холеры. Команда заявила, что впервые продемонстрировала генетическую основу этого соотношения.
Это соотношение можно использовать в качестве маркера тяжести заболевания, что позволяет врачу принимать решения о лечении. Это также может предсказать прогрессирование заболевания.
Исследователи использовали передовые геномные методы для анализа взаимодействия бактерий и бактериофагов в 2574 образцах стула больных холерой в Бангладеш, стране с одним из самых высоких показателей заболеваемости холерой в мире — около 100 000 случаев в год. Пробы были собраны в 2018 и 2019 годах.
Шапиро провел генетический анализ образцов вместе с ведущим автором исследования, Наймой Мади, доктором философии, научным сотрудником McGill.
Документирование генетической гонки вооружений между бактерией и ее фагами усложняет изучение холеры и экологии фагов. Каждый развивается, чтобы разрушить защиту другого. Один приспосабливается, другой реагирует. Если фаги одерживают верх, генетическое разнообразие бактерий увеличивается. Затем популяция фагов падает. Вирус отвечает генетическими адаптациями и в конечном итоге снова процветает.
Шапиро сказал, что необходимы дополнительные исследования, включая клинические испытания, прежде чем будут разработаны эффективные фаговые методы лечения. Исследование, среди нескольких других источников, получило поддержку со стороны Национальных институтов здравоохранения и Канадского института исследований в области здравоохранения.
Об исследовании
Похищение фагов, тяжесть заболевания и генетическое разнообразие патогенов у больных холерой Наима Мади, Джесси Шапиро и др. Была опубликована в журнале Science.
2024-05-07 18:44:24
1715108796
#Исследование #подчеркивает #новые #стратегии #борьбы #бактериями #устойчивыми #лекарствам #Отдел #новостей
