Medicína Ukončite hru na schovávačku patogénu tuberkulózy - spektrum vedy
Medicína: Ukončite hru patogénu na tuberkulózu na schovávačku
Bolo to pred viac ako storočím, čo Robert Koch objavil patogén tuberkulózy. Ale epidémia ešte nebola porazená. Jedno percento svetovej populácie je stále infikovaných každý rok a dva milióny ľudí sú smrteľne infikované.
Počet prípadov tuberkulózy je obzvlášť vysoký v juhovýchodnej Ázii. Od začiatku 90. rokov sa miera infekcie opäť zvyšuje v častiach sveta, ktoré sú dlhodobo bezpečné, ako sú USA a Európa. Napríklad vo Veľkej Británii sa za posledných desať rokov zvýšil o osemdesiat percent.
To je spúšťač choroby Mycobacterium tuberculosis, ktorá sa šíri kvapôčkovou infekciou. Aj niekoľko vzoriek v slinách pacienta s otvorenou tuberkulózou postačuje na prenos. Inkubačná doba je štyri až šesť týždňov; Vyskytujú sa nešpecifické príznaky ako strata chuti do jedla, únava a chudnutie. Aj keď choroba je postihnutá hlavne na dýchacie cesty, môžu byť ovplyvnené v podstate všetky orgány.
Okamžitá diagnostika a liečba je mimoriadne dôležitá z dôvodu vysokého rizika infekcie. Chorí musia doteraz brať antibiotiká najmenej šesť mesiacov, aby mali infekciu pod kontrolou.
To nie je len drahé - dlhé trvanie terapie so sebou nesie aj vysoké riziko, že sa nebude vykonávať správne až do konca, a preto zostáva neúspešná. Pacienti niekedy prestanú užívať lieky predčasne, pretože sa cítia lepšie. Dodávka antibiotík je navyše niekedy nespoľahlivá, najmä v rozvojových krajinách.
Tieto problémy však mohli byť čoskoro minulosťou; pretože teraz nový terapeutický prístup sľubuje skrátenie času liečby na niekoľko týždňov. Je zameraný proti Achillovej päte baktérie, ktorá bola objavená len nedávno.
Aj keď imunitný systém zostane s patogénmi sám, zvyčajne s nimi počas prvej infekčnej fázy celkom úspešne bojuje a môže ich počet znížiť na niekoľko. Ale baktéria nezmizne úplne. Uniká úplnej deštrukcii hľadaním útočiska v určitých imunitných bunkách - takzvaných makrofágoch alebo fagocytoch - a skrýva sa tam pred ďalšími útokmi imunitného systému. Iba vtedy, keď je obranyschopnosť tela hostiteľa oslabená - napríklad infekciou HIV -, patogén znova udrie a choroba znovu prepukne - zvyčajne so smrteľným následkom.
Ale aj potom, čo sa baktéria ponorí do makrofágov, udržuje si určité životné funkcie. Na výrobu energie z mastných kyselín využíva špeciálnu metabolickú cestu známu ako glyoxylátový cyklus, ktorý sa nachádza iba v baktériách, hubách a rastlinách.
John McKinney a jeho kolegovia z Laboratória infekčnej biológie na Rockefellerovej univerzite v New Yorku teraz skúmali, či by zásah do tejto metabolickej cesty mohol spôsobiť smrteľný úder baktérii. Pri tom sa sústredili na enzým, ktorý je potrebný v glyoxylátovom cykle a je produkovaný samotným patogénom tuberkulózy: izocitrát lyáza. Aby vedci zistili, aký dôležitý je tento enzým pre prežitie baktérií, vytvorili kmeň, ktorý nebol schopný produkovať izocitrát lyázu. Aj keď v počiatočnej fáze infekcie prosperoval rovnako dobre ako bežné patogény, ukázalo sa, že nie je schopný prežiť v neskoršej tichej fáze.
Sľubná terapia by preto mohla spočívať v vypnutí izocitrát-lyázy. To je možné dosiahnuť pomocou látky, ktorá sa viaže na aktívne miesto enzýmu a blokuje ho.
Pri vývoji takéhoto inhibítora je užitočné poznať štruktúru cieľovej molekuly. Podobný výskum Jamesa Sacchettiniho z univerzity Texas A&M University v College Parku zistil, že enzým pri svojom fungovaní mení tvar. Po naviazaní partnerskej molekuly, ktorá sa má konvertovať, uzavrie aktívne centrum a získa kompaktnejší priestorový tvar. Až po skončení premeny sa znovu otvorí a uvoľní reakčné produkty.
Budúca droga by mohla začať presne v tomto bode. Potrebovali by ste syntetický inhibítor, ktorý sa viaže na aktívne centrum, ale nedá sa premeniť. Enzým by potom bol trvale udržiavaný v uzavretej forme a už by nebol funkčný. Odrezaný od zdroja energie by patogén doslova zomrel od hladu. Pretože sa izocitrát lyáza nevyskytuje u stavovcov - a teda ani u ľudí - blokovanie by nemalo spôsobiť žiadne nebezpečné vedľajšie účinky.
A pretože účinná látka špecificky bojuje s baktériou v úkryte, výrazne by sa skrátila aj doba liečby - z predtým najmenej šiestich mesiacov na iba niekoľko týždňov. To by malo zlepšiť akceptáciu pacienta a presné dodržiavanie terapie, a tým aj mieru vyliečenia - hlavný krok vpred, keď si myslíte, že tretina svetovej populácie je infikovaná baktériami.