Антибиотико-резистентный туберкулез – распространенная и серьезная проблема мирового здравоохранения. В новом исследовании ученые из Уппсальского университета описали, как бактерии туберкулеза, несущие мутацию, которая в теории должна убить их, умудряются выжить и становятся устойчивыми к антибиотику.
Туберкулез является причиной смерти как минимум 1,5 миллионов людей ежегодно. Стандартное лечение требует приема 4 разных типов антибиотиков на протяжении нескольких месяцев. Если один из них не дает эффекта, результат всего лечения может оказаться под угрозой. К сожалению, сегодня антибиотико-резистентный туберкулез встречается все чаще. Для его успешного лечения необходимо быстро определить, к каким антибиотикам чувствительны бактерии. Раньше такая диагностика занимала несколько недель, поскольку бактерии туберкулеза растут очень медленно. Однако сегодня благодаря ДНК-секвенированию предсказать, какие из антибиотиков будут эффективны, можно за пару дней.
В ходе недавнего исследования ученые из Уппсальского университета обнаружили, что многие клинические бактерии туберкулеза содержат мутацию в гене, отвечающем за производство белка RpoB, – именно он является мишенью для антибиотика рифампицина. В теории такой тип мутации должен был убить бактерии, однако они не только выжили, но и были получены от пациентов, получающих антибиотикотерапию.
Заинтригованные находкой, исследователи с кафедры медицинской биохимии и микробиологии решили выделить аналогичный мутант у E.coli – менее опасного вида бактерий, вызывающего кишечные заболевания, – и понаблюдать за тем, как бактерия будет справляться с ним. Оказалось, что в результате мутации возникает специальная последовательность редких кодонов в гене RpoB, из-за чего рибосомы, отвечающие за производство белков путем считывания генетического кода, начинают делать ошибки с большой частотой. Этот сдвиг в считывании генетического кода подавляет летальный эффект мутации и позволяет бактериям не только выживать, но и мутировать, становясь крайне устойчивыми к рифампицину.
Авторы исследования пришли к выводу, что не всегда летальные мутации на самом деле летальны. Что самое печальное – такие, казалось бы, невозможные мутации, в действительности весьма распространены среди бактериальных изолятов не только туберкулеза, но и других инфекционных заболеваний.
Фото: Gerd Altmann/PixabayЭто новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.