Исследователи из Мичиганского университета в сотрудничестве с коллегами из Гарвардского университета обнаружили ключевое различие между тем, как иммунные клетки атакуют бактерии, и тем, как это делают антибиотики. Если лекарства обычно атакуют один процесс внутри бактерий, Т-клетки атакуют множество процессов одновременно.Сегодня журнал Cell опубликовал результаты работы команды, возглавляемой Шрирамом Чандрасекараном из UM и Джуди Либерман из Гарварда.
Это исследование имеет потенциальные последствия для резистентных к лекарствам патогенов — проблема, по прогнозам, к 2050 году ежегодно убивающая до 10 миллионов человек во всем мире.«Сейчас у нас огромный кризис устойчивости к антибиотикам, потому что большинство лекарств, которые лечат такие заболевания, как туберкулез или листерия, или патогены, такие как кишечная палочка, неэффективны», — сказал Чандрасекаран, доцент кафедры биомедицинской инженерии Университета штата Мэриленд. «Таким образом, существует огромная потребность в выяснении того, как иммунная система выполняет свою работу.
Мы надеемся разработать лекарство, которое действует аналогичным образом против бактерий».Т-киллеры, официально известные как цитотоксические лимфоциты, атакуют инфицированные клетки, производя фермент гранзим B. Как этот фермент вызывает гибель бактерий, не совсем понятно, сказал Чандрасекаран.
Протеомика — метод измерения уровня белка в клетке — и компьютерное моделирование позволили исследователям увидеть многоаспектную атаку гранзима B, нацеленную на несколько процессов.Чандрасекаран и его команда наблюдали, как Т-клетки борются с тремя различными угрозами: кишечной палочкой, листерией и туберкулезом.«При воздействии гранзима B бактерии не смогли развить устойчивость к многоэтапной атаке даже после воздействия в течение нескольких поколений», — сказал Чандрасекаран. «Этот фермент расщепляет множество белков, необходимых для выживания бактерий. По сути, он убивает сразу нескольких зайцев».
Возможные применения новых открытий в отношении Т-клеток варьируются от создания новых лекарств до перепрофилирования ранее одобренных лекарств в комбинации для борьбы с инфекциями путем имитации гранзима B.Команда Чандрасекарана сейчас изучает, как прячутся бактерии, чтобы избежать атак Т-клеток.И потребность в новом подходе в той или иной форме остра.
Официальные лица Всемирной организации здравоохранения описывают устойчивость к антибиотикам как «одну из самых больших угроз глобальному здоровью, продовольственной безопасности и развитию сегодня».По данным ВОЗ, ежегодно около 700000 смертей связаны с устойчивыми к антибиотикам бактериями. По прогнозам, к 2050 году это число вырастет до 10 миллионов.Высокопоставленный чиновник здравоохранения Англии Салли Дэвис недавно заявила, что потеря эффективности антибиотиков будет означать «конец современной медицины».
«Мы действительно столкнемся — если мы не предпримем действий сейчас — с ужасным постантибиотическим апокалипсисом», — цитировали ее слова ранее в этом месяце. «Я не хочу говорить своим детям, что я не делал все возможное, чтобы защитить их и их детей».Особое беспокойство вызывает тот факт, что в разработке находится несколько новых антибиотиков.
Расцвет новых антибиотиков пришелся на 1940-1960-е годы, и к концу 20-го века их выпуск практически прекратился.«Мы достигли точки, когда принимаем то, что могут делать антибиотики, как должное, и больше не можем этого делать», — сказал Чандрасекаран. «Мы черпаем вдохновение в иммунной системе человека, которая борется с инфекциями на протяжении тысячелетий».