Baktérie tuberkulózy sa môžu „hrať mŕtve“, aby prežili imunitnú odpoveď

Táto vakcína každoročne chráni viac ako 100 miliónov dojčiat pred závažnými formami tuberkulózy (TBC) vrátane smrteľného opuchu mozgu, ktorý sa môže u dojčiat vyvinúť. Tá istá vakcína však nezabráni bežnejšej forme TBC u dospelých, ktorá napáda pľúca. Vďaka tomu zostáva táto choroba najsmrteľnejšou infekčnou chorobou na svete a ročne zabíja 1,25 milióna ľudí.

Podľa väčšiny štúdií súčasná vakcína proti tuberkulóze vyvoláva silnú imunitnú odpoveď. Štandardné merania imunity však nepredpovedajú ochranu u dospelých. Vedci z Cummings School of Veterinary Medicine na Tufts University, University of Utah, Harvard TH Chan School of Public Health a Texas A&M University preto zvolili nový prístup – skúmali, ako baktéria tuberkulózy uniká imunitnému systému, ktorý je pripravený ju zničiť.

Ich genetická štúdia na myšiach, nedávno publikovaná v npj Vaccines, ukázala, že baktérie TBC sa v podstate dokážu „hrať mŕtve“, aby prežili imunitnú odpoveď.

Tuberkulóza je známa aj pod svojím historickým názvom tuberkulóza, čo je termín, ktorý odráža pomalý, oslabujúci a často smrteľný priebeh ochorenia.

„Je naliehavo potrebná lepšia prevencia, pretože samotná liečba nezastaví šírenie tuberkulózy,“ hovorí Amanda Martino, MD, MPH, PhD, docentka na Cummings School of Veterinary Medicine a spoluautorka štúdie. „Keď boli lieky na tuberkulózu dostupné pred viac ako 60 rokmi, počet prípadov dramaticky klesol na celom svete. Tuberkulóza sa však vrátila s epidémiou HIV a stáva sa čoraz odolnejšou voči tradičným antibiotikám. V súčasnosti je k dispozícii len niekoľko nových liekov na liečbu rezistentnej tuberkulózy, čo sťažuje jej vyliečenie.“

Na rozdiel od iných respiračných ochorení, ako je chrípka alebo COVID-19, ktoré sú spôsobené vírusmi a vyžadujú si neustálu aktualizáciu vakcín kvôli ich častým mutáciám, tuberkulózu spôsobuje veľmi geneticky stabilná baktéria Mycobacterium tuberculosis. Teoreticky to znamená, že ochoreniu by malo byť ľahké predchádzať vakcínou.

Vo svojej štúdii tím použil techniku nazývanú sekvenovanie inzercie transpozónov (TnSeq) na určenie, ktoré gény baktérie potrebujú na prežitie v štyroch skupinách myší.

• Prvá skupina bola očkovaná existujúcou vakcínou (vyvinutou pred viac ako 100 rokmi z kmeňa tuberkulózy u kráv).
• Druhá skupina dostala experimentálnu vakcínu založenú na ľudskom kmeni tuberkulózy, o ktorej predklinické štúdie preukázali, že vyvoláva silnejšiu imunitnú odpoveď.
• Tretia skupina bola predtým infikovaná tuberkulózou a potom liečená antibiotikami.
• Štvrtá skupina (kontrolná) nebola nikdy vystavená vakcíne ani infekcii.

Vedci očakávali, že nájdu kľúčové gény, ktoré baktérie používajú na prežitie u očkovaných hostiteľov, a skutočne našli niekoľko potenciálnych cieľov pre budúce vakcíny. Najväčším prekvapením však boli gény, ktoré baktérie po očkovaní alebo infekcii nepotrebovali.

„Obzvlášť nás prekvapilo, že určité gény, ktoré sú bežne dôležité pre rýchly rast baktérií a spôsobenie závažnej infekcie TBC, neboli také potrebné, keď baktérie infikujú telo s už existujúcou imunitnou odpoveďou – či už po očkovaní alebo predchádzajúcej infekcii,“ povedal Martino.

Vedci namiesto toho zistili, že baktérie TBC menia svoju stratégiu a spoliehajú sa na iné gény, ktoré im pomáhajú vyrovnať sa so stresom a „zamrznúť“ v nepriaznivom prostredí.

„Máme podozrenie, že baktérie sa akoby „ukrývajú“, mlčia, kým sa imunitná odpoveď neoslabí – či už účinnosťou vakcíny, HIV alebo inými faktormi,“ vysvetľuje Allison Careyová, docentka na Univerzite v Utahu a spoluautorka štúdie.

Tieto zistenia by mohli pomôcť vedcom vytvoriť lieky, ktoré by sa mohli používať spolu s vakcínami, aby pomohli imunitnému systému „vyfajčiť“ tuberkulózu z miesta, kde sa skrýva.

Tím tiež zistil, že rôzne vakcíny alebo spôsob ich podávania menia gény, ktoré tuberkulóza potrebuje na prežitie. To ukazuje, že rôzne vakcíny vyvíjajú na baktérie rôzny tlak a otvára cestu k novým, účinnejším kombináciám vakcín a posilňovacích dávok.

„Táto baktéria je neuveriteľne dobre prispôsobená na prežitie v imunitnom systéme,“ hovorí Martino. „Infikuje ľudí už od starovekého Egypta. Je potrebný ďalší výskum, aby sme konečne prekabátili tuberkulózu a dostali túto globálnu núdzovú situáciu pod kontrolu.“