Все новости

Внутри туберкулезной палочки нашли оружие против нее же

Ученые надеются использовать это для создания нового лекарства против этой болезни

ТАСС, 30 июля. Молекулярные биологи научились убивать туберкулезную палочку, нарушая работу встроенной в нее "системы самоуничтожения", которая защищает бактерию от вирусов и появления крупных мутаций в геноме. Описание работы опубликовал научный журнал Science Advances.

"По сути, туберкулезная палочка постоянно отравляет себя, вырабатывая белок MenT. В конечном итоге он может убить бактерию, если его не подавит антитоксин MenA. Соответственно, мы можем убить микроб, принудительно активировав MenT или нарушив баланс между токсином или антитоксином", – рассказал один из авторов работы, доцент Даремского университета (Великобритания) Тим Блоуэр.

Наряду с раком, ишемией, инсультами и инфарктами туберкулез остается одной из главных причин смертности населения Земли. В особенности это характерно для стран с неблагоприятным климатом или государств, где распространен ВИЧ. Главное средство борьбы с этой болезнью – вакцина БЦЖ, которую в 1921 году разработали Альберт Кальмет и Камиль Герен.

Размножение возбудителя туберкулеза – палочки Коха (Mycobacterium tuberculosis) – в организме больных можно подавить и другими лекарствами. Однако в последние годы появились и начали быстро распространяться сразу несколько штаммов этого микроба, которые неуязвимы к действию большинства подобных препаратов. Поэтому ученые вынуждены искать им замену.

Блоуэр и его коллеги нашли возможное решение этой проблемы внутри самой туберкулезной палочки, изучая то, как работает ее система "токсин–антитоксин". Так ученые называют особый набор белков, один из которых может убить микроб, а другой защищает его от действия первого.

Взлом "системы самоуничтожения"

Подобная "система самоуничтожения", как предполагают ученые, защищает всю колонию микробов от фатальных сбоев в работе его генома, которые могли бы привести к появлению и бесконтрольному размножению дефектных клеток. Вдобавок она мешает распространяться определенному типу вирусов и стабилизирует весь геном в целом, ограничивая скорость накопления изменений в нем.

Несмотря на то, что ученые исследуют Mycobacterium tuberculosis уже более ста лет, точные механизмы работы системы "токсин_антитоксин" у этого микроба оставались загадкой. Исследуя трехмерную структуру четырех белков, которые предположительно играют роль токсина в клетках туберкулезной палочки, американские и французские исследователи узнали принципы, по которым она работает, а также нашли способ дестабилизировать ее.

Для этого ученые подготовили кристаллы из этих белковых молекул, заморозили их и просветили при помощи рентгеновского излучения. Таким образом они узнали, что роль токсина в них играет белок MenT, а препятствует ему антитоксин MenA.

Следующие опыты на культурах клеток показали, что молекулы MenT убивают туберкулезную палочку, выводя из строя молекулы транспортной РНК, которые доставляют аминокислоты в места сборки новых белков. При этом MenT особенно эффективно действовал на тРНК возбудителя туберкулеза и в гораздо меньшей степени влиял на работу аналогичных молекул в клетках кишечной палочки и других микробов.

Дальнейшее изучение структуры и свойств MenT и MenA, как надеются Блоуэр и его коллеги, создаст основу для новых лекарств от туберкулеза, которые могли бы нарушить баланс между этими молекулами и заставили бы палочку Коха производить больше токсина, чем антитоксина. Подобные препараты, как надеются ученые, помогут решить проблему с растущей неуязвимостью туберкулеза к существующим лекарствам.