Блокатор бактерий. Гранулоциты, вид белых кровяных телец, показаны у здорового человека. После контакта с микобактериями эти клетки иммунной системы секретируют белок ISG15, показанный зеленым, чтобы помочь бороться с бактериальной инфекцией. Было обнаружено, что ISG15 имеет жизненно важное значение для остановки распространения микобактерий, вызывающих такие заболевания, как туберкулез.
(Medical Xpress) – Группа исследователей под руководством ученых из Университета Рокфеллера обнаружила, что белок, который, как считалось, в основном участвует в противовирусном иммунитете, на самом деле более важен в борьбе с бактериальными инфекциями и может предоставить новые механизмы для лечения таких заболеваний, как туберкулез, который становится все более устойчивым к антибиотикам.
Было обнаружено, что мутация в гене, кодирующем белок ISG15, увеличивает восприимчивость к инфекции микобактериями, группой бактерий, вызывающих ряд заболеваний, наиболее распространенными из которых являются туберкулез и проказа.
?? Мы были очень удивлены этим? ?? говорит Душан Богунович, научный сотрудник Санкт-Петербургского государственного университета. Джайлса Лаборатории генетики инфекционных заболеваний человека в Рокфеллере и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Science в августе. До этого на ISG15 было опубликовано около 300 статей, и я бы сказал, что 295 из них были посвящены вирусным заболеваниям. Эта связь с бактериальной инфекцией не была известна.??
Исследования Богунович относятся только к протестированным вирусам и использованным моделям мышей ?? ученые не могут выбить ген ISG15 у людей, чтобы увидеть, что происходит. Но лаборатория, возглавляемая старшим лечащим врачом Жаном-Лораном Казановой, подключила к своей базе данных 300 человек с так называемой менделевской восприимчивостью к микобактериальным заболеваниям, редкому заболеванию, которое предрасполагает людей к тяжелому заболеванию от воздействия микобактерий, даже слабые штаммы, которые не повлияют на здоровых людей. Полное секвенирование экзома показало, что ISG15 был мутирован у трех детей, чьи болезни не имели известной причины. ISG15 оказался новой генетической связью с болезнью, которой приписывают несколько других генов.
Что интересно здесь, помимо обнаружения новой генетической мутации, которая вызывает восприимчивость к микобактериальным заболеваниям, это то, что, хотя эти дети очень, очень заболели бактерией, которая не причинит вреда ни вам, ни мне, у них была нормальная реакция на вирусная инфекция,?? говорит Богунович. ?? Они видели грипп, ветряную оспу, и они в порядке. Получается, что этот ген необходим для иммунитета против бактерий. Это может быть важно в борьбе с вирусами, но не обязательно.??
ISG15 – это белок, участвующий в каскаде межклеточных взаимодействий, которые помогают иммунной системе устранять патоген из организма. В исследованиях, продолжавшихся два с половиной года, Богунович и его коллеги выяснили функцию белка. Они обнаружили, что он секретируется гранулоцитами, типом белых кровяных телец, и что он побуждает другую белую кровяную клетку, называемую естественной клеткой-киллером, выделять гамма-интерферон, белок, имеющий решающее значение для борьбы с микобактериальными инфекциями.
Чтобы проверить, действительно ли эта генетическая мутация вызвала микобактериальные заболевания у трех детей, Богунович подверг образцы их крови туберкулезной вакцине, которую обычно вводят детям в Европе и других странах. Вакцина, использующая легкую форму бактерии туберкулеза, подвергает детей заболеванию и побуждает иммунную систему бороться с ней и запоминать ее, уменьшая шансы заболеть полномасштабным туберкулезом в будущем. У пациентов в этом исследовании был низкий уровень гамма-интерферона в ответ на вакцину, что указывает на то, что их иммунная система не боролась с ней. Когда Богунович добавил белок ISG15 в образцы крови, уровень гамма-интерферона резко вырос. Этот и другие тесты доказали, что генетическая мутация вызывает у детей иммунодефицит.
«Мы знаем, что гамма-интерферон жизненно важен для борьбы с туберкулезом, и теперь мы знаем, что ISG15 является одним из белков, которые приводят его в действие», говорит Богунович.
Это означает, что белки могут использоваться для лечения туберкулеза и других микобактериальных заболеваний, а не антибиотики. Это подход, соответствующий растущей области персонализированной медицины, при которой генетический состав пациента рассматривается наряду с клинической и экологической информацией для обеспечения более эффективного лечения.
?? Конечно, мы еще не там ?? говорит Богунович. ?? Но это признак того, что нам, возможно, однажды не придется полагаться на антибиотики.??
Тем временем Богунович и его коллеги по лаборатории продолжат исследование клеточных сигнальных функций ISG15. они в настоящее время ищут его рецептор ?? и поиск дополнительных генетических ошибок, которые приводят к микобактериальным заболеваниям.