Ученые из Медицинской школой Рутгерса (Rutgers New Jersey Medical School NJMS) в Нью-Джерси обнаружили генетически обусловленную причину лекарственно-устойчивого туберкулеза, что позволило исследователям разработать новые препараты для борьбы с глобальной эпидемией туберкулеза. Исследование, проведенное Хасаном Сафи (Hassan Safi) и Дэвидом Алландом (David Alland), было опубликовано в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Актуальность исследования
Туберкулез является основной причиной смерти от инфекционных заболеваний во всем мире. По данным CDC, четверть населения мира в настоящее время инфицирована туберкулезом, и только в 2017 году от этой болезни умерло как минимум 1,3 миллиона человек.
Это исследование показывает, что обратимые мутации в гене M.tuberculosis glpK, ответственном за важный метаболический путь, производят обратимую форму толерантности к большинству препаратов первой линии, используемых для лечения туберкулеза.
Результаты научного исследования
«Обнаружив этих мутантов, мы выявили генетически обусловленную причину лекарственной устойчивости, и в результате у нас есть уникальная возможность разработать и опробовать новые методы лечения, эффективные против лекарственно-устойчивых организмов, которые помогут разработать более быстрые и эффективные методы лечения туберкулеза», — говорит доктор Алланд.
Исследование также показывает, что лекарственно-устойчивые формы микобактерий накапливаются во время туберкулезной инфекции еще быстрее во время лечения. Эта форма лекарственной толерантности может объяснить высокую частоту неудач лечения и рецидивов, которые наблюдаются при туберкулезе, если его не лечить по крайней мере 6 месяцев.
Удивительно быстро обратимый характер мутаций приводит к временной форме лекарственной толерантности, которая, по-видимому, исчезает после снятия давления лекарственной терапии. Такое необычное поведение, вероятно, объясняет, почему данный механизм лекарственной толерантности не был обнаружен ранее.
Несмотря на десятилетия усилий по предотвращению распространения инфекции, длительность и сложность противотуберкулезной терапии продолжают создавать серьезные препятствия для глобальных усилий по борьбе с туберкулезом. Например, большинство случаев туберкулеза нужно лечить в течение 6 месяцев, и рецидивы довольно распространены. На самом деле, около 20% пациентов с лекарственно-чувствительным туберкулезом будут иметь рецидив, если будут проходить лечение менее 6 месяцев, и приблизительно 5% будут рецидивировать, даже если будут проходить лечение в течение полных 6 месяцев.
Лекарственная устойчивость зафиксирована в генетическом коде бактерии туберкулеза, но любой случай туберкулеза — даже случаи, которые ранее считались «восприимчивыми к лекарствам» — могут стать лекарственно-устойчивыми путем обратимых мутаций в гене glpK. Биологическое изменение позволяет болезни адаптироваться к окружающей среде и в конечном итоге становиться временно устойчивой к традиционным методам лечения.
Выводы
Авторы нового исследования, изучая это явление, обнаружили новый механизм лекарственной толерантности, вызываемый генетически закодированными, но быстро обратимыми мутациями в бактериях Mycobacterium tuberculosis, которые можно использовать для разработки препаратов, которые могут быстро и эффективно вылечить лекарственно-устойчивый туберкулез. Если результаты исследования верны, то лекарственные средства, которые эффективны против M.tuberculosis, могут ускорить лечение туберкулеза и улучшить показатели излечения.
«Благодаря этому исследованию у нас появилась возможность отслеживать генетические мутации и манипулировать ими, чтобы они имели те же характеристики, что и лекарственно-устойчивые случаи туберкулеза. Этого никогда не было. Если мы собираемся победить эту болезнь, нам необходимо найти эффективные методы лечения лекарственно-устойчивого туберкулеза, и мы должны сделать это сейчас», — резюмирует доктор Алланд.
Авторы другого исследования утверждают, что четверть населения мира подвержена риску развития туберкулеза.
