Bakterije tuberkuloze mogu se 'praviti mrtve' kako bi preživjele imunološki odgovor

Cjepivo svake godine štiti više od 100 milijuna dojenčadi od teških oblika tuberkuloze (TB), uključujući smrtonosno oticanje mozga koje se može razviti kod dojenčadi. No isto cjepivo ne sprječava češći oblik tuberkuloze kod odraslih, koji napada pluća. To omogućuje da bolest ostane najsmrtonosnija zarazna bolest na svijetu, ubijajući 1,25 milijuna ljudi godišnje.

Prema većini studija, trenutno cjepivo protiv tuberkuloze izaziva snažan imunološki odgovor. No standardne mjere imuniteta ne predviđaju zaštitu kod odraslih. Stoga su znanstvenici s Veterinarske škole Cummings Sveučilišta Tufts, Sveučilišta Utah, Škole javnog zdravstva TH Chan Sveučilišta Harvard i Sveučilišta Texas A&M primijenili novi pristup - proučavali su kako bakterija tuberkuloze izbjegava imunološki sustav koji je spreman uništiti je.

Njihova genetska studija na miševima, nedavno objavljena u npj Vaccines, pokazala je da se bakterije tuberkuloze u biti mogu "praviti mrtve" kako bi preživjele imunološki odgovor.

Tuberkuloza je poznata i pod svojim povijesnim nazivom, sušica, terminom koji odražava spor, iscrpljujući i često fatalan napredak bolesti.

„Hitno je potrebna bolja prevencija jer samo liječenje neće zaustaviti širenje tuberkuloze“, kaže Amanda Martino, dr. med., magistar javnog zdravstva, doktorica znanosti, izvanredna profesorica na Veterinarskom fakultetu Cummings i koautorica studije. „Kada su lijekovi za tuberkulozu postali dostupni prije više od 60 godina, broj slučajeva dramatično je opao diljem svijeta. No, tuberkuloza se vratila s epidemijom HIV-a i postaje sve otpornija na tradicionalne antibiotike. Sada je dostupno samo nekoliko novih lijekova za liječenje rezistentne tuberkuloze, što je čini mnogo težom za izlječenje.“

Za razliku od drugih respiratornih bolesti poput gripe ili COVID-19, koje uzrokuju virusi i zahtijevaju stalna ažuriranja cjepiva zbog čestih mutacija, tuberkulozu uzrokuje vrlo genetski stabilna bakterija, Mycobacterium tuberculosis. U teoriji, to znači da bi bolest trebala biti lako spriječiti cjepivom.

U svojoj studiji, tim je koristio tehniku zvanu sekvenciranje umetanjem transpozona (TnSeq) kako bi odredio koji su geni bakterijama potrebni za preživljavanje u četiri skupine miševa.

• Prva skupina je cijepljena postojećim cjepivom (razvijenim prije više od 100 godina od soja tuberkuloze kod krava).
• Drugi je primio eksperimentalno cjepivo na bazi ljudskog soja tuberkuloze, za koje su predkliničke studije pokazale da izaziva jači imunološki odgovor.
• Treća skupina je prethodno bila zaražena tuberkulozom, a zatim liječena antibioticima.
• Četvrta skupina (kontrolna) nikada nije bila izložena cjepivu ili infekciji.

Znanstvenici su očekivali da će pronaći ključne gene koje bakterije koriste za preživljavanje u cijepljenim domaćinima i doista su pronašli nekoliko potencijalnih ciljeva za buduća cjepiva. Ali najveće iznenađenje bili su geni koji bakterijama nisu bili potrebni nakon cijepljenja ili infekcije.

„Posebno nas je iznenadilo što određeni geni koji su inače važni za brzi rast bakterija i uzrok ozbiljne infekcije tuberkulozom nisu bili toliko potrebni kada bakterije inficiraju tijelo s već postojećim imunološkim odgovorom - bilo da je riječ o cijepljenju ili prethodnoj infekciji“, rekao je Martino.

Umjesto toga, istraživači su otkrili da bakterije tuberkuloze mijenjaju svoju strategiju, oslanjajući se na druge gene koji im pomažu da se nose sa stresom i "smrznu" se u nepovoljnom okruženju.

„Sumnjamo da se bakterije nekako 'skrivaju', tiho držeći imunološki odgovor u miru dok se ne oslabi - bilo zbog učinkovitosti cjepiva, HIV-a ili drugih čimbenika“, objašnjava Allison Carey, izvanredna profesorica na Sveučilištu Utah i koautorica studije.

Ovi nalazi mogli bi pomoći znanstvenicima u stvaranju lijekova koji se mogu koristiti uz cjepiva kako bi se pomoglo imunološkom sustavu da "dimi" tuberkulozu iz mjesta gdje se skriva.

Tim je također otkrio da različita cjepiva, ili način na koji se daju, mijenjaju gene koje tuberkuloza treba za preživljavanje. To pokazuje da različita cjepiva vrše različit pritisak na bakterije i otvara put novim, učinkovitijim kombinacijama cjepiva i pojačivača.

„Ova bakterija je nevjerojatno dobro prilagođena za preživljavanje u imunološkom sustavu“, kaže Martino. „Zarazila je ljude još od starog Egipta. Potrebna su daljnja istraživanja kako bi se konačno nadmudrila tuberkuloza i ova globalna kriza stavila pod kontrolu.“