Антитела обманывают бактерии, имитируя клетки-хозяева, что открывает путь к новым методам лечения

Учёные из Медицинской школы Вашингтонского университета обнаружили новые механизмы, с помощью которых антитела блокируют прикрепление бактерий E. coli, вызывающих инфекции мочевыводящих путей, к клеткам мочевого пузыря. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что антитела используют несколько тактик, включая создание молекулярных клиньев, конформационных ловушек и «карманных замков» в бактериальных белках адгезии.

Бактерия E. coli (розовая) связывается с поверхностью клетки-хозяина. В правом верхнем углу антитела обманывают бактерию, заставляя её связываться с ними, имитируя рецепторы клетки-хозяина. Автор: Sokurenko and Kollman Labs/UW Medicine

Особый интерес представляет недавно обнаруженный класс антител, которые действуют как молекулы-приманки. Они содержат гликан — сложную углеводную структуру, — который имитирует гликановые рецепторы на поверхности человеческих клеток. Бактерия ошибочно связывается с антителом, а не с клеткой, что блокирует заражение и помечает патоген для уничтожения иммунной системой.

Иллюстрация антитела, присоединяющегося к бактериальному адгезивному белку. Автор: Sokurenko and Kollman Labs/UW Medicine

«Все эти механизмы антител, обнаруженные при изучении E. coli, вызывающих инфекции мочевыводящих путей, вероятно, применимы и для защиты от других бактериальных и вирусных патогенов», — отметил один из старших исследователей проекта, доктор Евгений Сокуренко.

Со-старший автор исследования, профессор Джастин Коллман, подтвердил новизну открытия: «Хотя известно, что многие антитела несут различные формы гликанов, удивительно, но существование антимикробных антител с гликанами, имитирующими клеточные рецепторы, ранее не было задокументировано».

Исследователи механизмов действия антител в лаборатории UW Medicine в Сиэтле. Автор: Sokurenko and Kollman Labs/UW Medicine

Учёные также отметили, что некоторые микробные гликан-связывающие белки потенциально могут взаимодействовать с раковыми В-клетками при лимфомах. Результаты исследования открывают путь для разработки иммунотерапий, нацеленных на гликан-связывающие белки бактерий, вызывающих инфекции мочевыводящих путей, а также других патогенов, включая вирусы, грибки и паразитов.

Больше информации: Kelli L. Hvorecny et al, Antibodies disrupt bacterial adhesion by ligand mimicry and allosteric interference, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65666-3