Ученые нашли «ахиллесову пяту» смертоносных кишечных бактерий

Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (WashU Medicine) совместно с коллегами из Университета Миссури и Международного центра исследований диарейных заболеваний в Бангладеш обнаружили общую биологическую уязвимость у бактерий, вызывающих смертельно опасную диарею. Исследование опубликовано 15 июня в журнале PNAS.

Энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC) и шигеллы ежегодно вызывают сотни миллионов инфекций по всему миру и остаются одними из главных причин смертельной диареи, особенно у детей. До сих пор эффективных вакцин против этих патогенов не существовало из-за высокой изменчивости их поверхностных белков.

Ученые выяснили, что ETEC, шигеллы и ряд других болезнетворных бактерий используют три тесно связанных фермента для проникновения через защитный слой слизи в кишечнике. Анализ образцов крови инфицированных пациентов и добровольцев показал, что антитела, направленные против общего участка этих ферментов, способны нейтрализовать все три типа. Блокируя ферменты, антитела не дают бактериям преодолеть слизистый барьер.

«Для чего-то настолько распространенного и смертоносного для маленьких детей поразительно, что у нас до сих пор нет вакцины ни против одного из этих патогенов, — заявил Джеймс М. Флекенштейн, доктор медицины, профессор кафедры инфекционных заболеваний WashU Medicine и соавтор исследования. — Что интересно, мы нашли своего рода "ахиллесову пяту" — общее слабое место, воздействуя на которое, можно защититься от обоих».

Структурные биологи из Университета Миссури с помощью криоэлектронной микроскопии определили точное место связывания антител. Оказалось, что они нацелены на участок, общий для всех трех ферментов. Это открытие дает разработчикам вакцин конкретную мишень для стимуляции защитного иммунного ответа до заражения.

«Это исследование определяет EatA как жизнеспособного кандидата для вакцины, способной обеспечить защиту от множества патогенов, — отметил Закари Берндсен, доктор философии, доцент кафедры биохимии Университета Миссури и соавтор исследования. — Идентифицировав ключевые области EatA, которые являются мишенью для нейтрализующих антител, мы заложили основу для рационального дизайна вакцины».

Ранее ученые обнаружили, что дети в Дакке (Бангладеш), у которых естественным путем вырабатывались антитела к ферменту EatA, реже заболевали. Сейчас исследовательская группа приступила к разработке вакцин на основе полученных данных.