Tuberkulozne bakterije se lahko "igrajo mrtve", da preživijo imunski odziv

Cepivo vsako leto zaščiti več kot 100 milijonov dojenčkov pred hudimi oblikami tuberkuloze (TB), vključno s smrtonosnim otekanjem možganov, ki se lahko razvije pri dojenčkih. Vendar isto cepivo ne preprečuje pogostejše oblike tuberkuloze pri odraslih, ki napade pljuča. Zaradi tega bolezen ostaja najsmrtonosnejša nalezljiva bolezen na svetu, ki vsako leto ubije 1,25 milijona ljudi.

Trenutno cepivo proti tuberkulozi povzroči močan imunski odziv, glede na večino študij. Vendar standardni ukrepi imunosti ne napovedujejo zaščite pri odraslih. Zato so znanstveniki na Veterinarski fakulteti Cummings Univerze Tufts, Univerzi v Utahu, Šoli za javno zdravje TH Chan na Harvardu in Univerzi Texas A&M ubrali nov pristop – preučevali so, kako se bakterija tuberkuloze izogne imunskemu sistemu, ki je pripravljen, da jo uniči.

Njihova genetska študija na miših, nedavno objavljena v npj Vaccines, je pokazala, da se lahko bakterije tuberkuloze v bistvu "igrajo mrtve", da bi preživele imunski odziv.

Tuberkuloza je znana tudi pod svojim zgodovinskim imenom, tuberkuloza, izraz, ki odraža počasen, izčrpavajoč in pogosto usoden napredek bolezni.

»Nujno je potrebna boljša preventiva, saj samo zdravljenje ne bo ustavilo širjenja tuberkuloze,« pravi Amanda Martino, dr. med., magister javnega zdravja, doktorica znanosti, izredna profesorica na Veterinarski fakulteti Cummings in soavtorica študije. »Ko so pred več kot 60 leti postala na voljo zdravila za tuberkulozo, se je število primerov po vsem svetu dramatično zmanjšalo. Toda tuberkuloza se je vrnila z epidemijo HIV in postaja vse bolj odporna na tradicionalne antibiotike. Zdaj je na voljo le nekaj novih zdravil za zdravljenje odporne tuberkuloze, zaradi česar jo je veliko težje ozdraviti.«

Za razliko od drugih bolezni dihal, kot sta gripa ali COVID-19, ki jih povzročajo virusi in zaradi pogostih mutacij zahtevajo stalno posodabljanje cepiv, tuberkulozo povzroča zelo genetsko stabilna bakterija Mycobacterium tuberculosis. Teoretično to pomeni, da bi moralo biti bolezen enostavno preprečiti s cepivom.

V svoji študiji je ekipa uporabila tehniko, imenovano sekvenciranje vstavljanja transpozonov (TnSeq), da bi ugotovila, katere gene bakterije potrebujejo za preživetje v štirih skupinah miši.

• Prva skupina je bila cepljena z obstoječim cepivom (razvitim pred več kot 100 leti iz seva tuberkuloze pri kravah).
• Drugi je prejel eksperimentalno cepivo na osnovi človeškega seva tuberkuloze, za katerega so predklinične študije pokazale, da povzroča močnejši imunski odziv.
• Tretja skupina je bila predhodno okužena s tuberkulozo in nato zdravljena z antibiotiki.
• Četrta skupina (kontrolna) ni bila nikoli izpostavljena cepivu ali okužbi.

Znanstveniki so pričakovali, da bodo odkrili ključne gene, ki jih bakterije uporabljajo za preživetje v cepljenih gostiteljih, in res so našli več potencialnih tarč za prihodnja cepiva. Največje presenečenje pa so bili geni, ki jih bakterije po cepljenju ali okužbi niso več potrebovale.

»Še posebej nas je presenetilo, da določeni geni, ki so običajno pomembni za hitro rast bakterij in povzročanje resne okužbe s tuberkulozo, niso bili tako potrebni, ko bakterije okužijo telo s predhodno obstoječim imunskim odzivom – bodisi zaradi cepljenja bodisi zaradi predhodne okužbe,« je dejal Martino.

Namesto tega so raziskovalci ugotovili, da bakterije tuberkuloze spremenijo svojo strategijo in se zanašajo na druge gene, ki jim pomagajo pri obvladovanju stresa in "zamrzovanju" v neugodnem okolju.

»Sumimo, da se bakterije nekako 'skrivajo', molčijo, dokler se imunski odziv ne oslabi – bodisi zaradi učinkovitosti cepiva, virusa HIV ali drugih dejavnikov,« pojasnjuje Allison Carey, izredna profesorica na Univerzi v Utahu in soavtorica študije.

Te ugotovitve bi lahko znanstvenikom pomagale ustvariti zdravila, ki bi jih lahko uporabljali skupaj s cepivi, da bi imunskemu sistemu pomagali "izgnati" tuberkulozo iz njenega skrivanja.

Ekipa je tudi ugotovila, da različna cepiva oziroma način njihovega dajanja spreminjajo gene, ki jih tuberkuloza potrebuje za preživetje. To kaže, da različna cepiva izvajajo različen pritisk na bakterije in odpira pot novim, učinkovitejšim kombinacijam cepiv in poživitvenih odmerkov.

»Ta bakterija je neverjetno dobro prilagojena za preživetje v imunskem sistemu,« pravi Martino. »Ljudi okužuje že od starega Egipta. Potrebnih je več raziskav, da bi končno prelisičili tuberkulozo in obvladali to globalno izredno situacijo.«