Туберкулозните бактерии могат да „се преструват на мъртви“, за да оцелеят след имунния отговор

Ваксината предпазва над 100 милиона бебета всяка година от тежки форми на туберкулоза (ТБ), включително смъртоносния оток на мозъка, който може да се развие при кърмачета. Но същата ваксина не предотвратява по-често срещаната форма на туберкулоза при възрастни, която атакува белите дробове. Това позволява на болестта да остане най-смъртоносното инфекциозно заболяване в света, убивайки 1,25 милиона души годишно.

Според повечето проучвания, настоящата ваксина срещу туберкулоза предизвиква мощен имунен отговор. Но стандартните мерки за имунитет не предсказват защита при възрастни. Затова учени от Ветеринарното училище „Къмингс“ към университета Тафтс, Университета на Юта, Училището по обществено здраве „Т. Х. Чан“ към Харвард и Тексаския университет A&M предприеха нов подход - те проучиха как туберкулозната бактерия избягва имунната система, която е насочена към нейното унищожаване.

Тяхното генетично проучване върху мишки, публикувано наскоро в npj Vaccines, показа, че туберкулозните бактерии могат по същество да „се преструват на мъртви“, за да оцелеят след имунния отговор.

Туберкулозата е известна и с историческото си наименование, туберкулоза, термин, който отразява бавното, изтощително и често фатално развитие на заболяването.

„Има спешна нужда от по-добра превенция, защото само лечението няма да спре разпространението на туберкулозата“, казва Аманда Мартино, доктор по медицина, магистър по обществено здраве, доктор по медицина, доцент във Ветеринарномедицинското училище „Къмингс“ и съавтор на изследването. „Когато лекарствата за туберкулоза станаха достъпни преди повече от 60 години, случаите намаляха драстично по целия свят. Но туберкулозата се завърна с епидемията от ХИВ и става все по-устойчива на традиционните антибиотици. Сега има само няколко нови лекарства за лечение на резистентна туберкулоза, което прави лечението ѝ много по-трудно.“

За разлика от други респираторни заболявания като грип или COVID-19, които се причиняват от вируси и изискват постоянно актуализиране на ваксините поради честите си мутации, туберкулозата се причинява от много генетично стабилна бактерия, Mycobacterium tuberculosis. На теория това означава, че заболяването би трябвало да е лесно за предотвратяване с ваксина.

В своето проучване екипът използва техника, наречена секвениране чрез вмъкване на транспозони (TnSeq), за да определи кои гени са необходими на бактериите, за да оцелеят в четири групи мишки.

• Първата група е ваксинирана със съществуваща ваксина (разработена преди повече от 100 години от щам на туберкулоза при крави).
• Вторият е получил експериментална ваксина, базирана на човешки щам на туберкулоза, за който предклиничните проучвания показват, че предизвиква по-силен имунен отговор.
• Третата група преди това е била заразена с туберкулоза и след това е била лекувана с антибиотици.
• Четвъртата група (контролна) никога не е била изложена на ваксината или инфекцията.

Учените очаквали да открият ключови гени, които бактериите използват, за да оцелеят във ваксинирани гостоприемници, и наистина открили няколко потенциални мишени за бъдещи ваксини. Но най-голямата изненада били гените, от които бактериите не се нуждаели след ваксинация или инфекция.

„Бяхме особено изненадани, че някои гени, които обикновено са важни за бързия растеж на бактериите и причиняването на сериозна туберкулозна инфекция, не са толкова необходими, когато бактериите заразяват тяло с предварително съществуващ имунен отговор – независимо дали от ваксинация или предишна инфекция“, каза Мартино.

Вместо това, изследователите открили, че туберкулозните бактерии променят стратегията си, разчитайки на други гени, които им помагат да се справят със стреса и да „замръзнат“ в неблагоприятна среда.

„Подозираме, че бактериите сякаш „се притаяват“, мълчат, докато имунният отговор не отслабне – независимо дали от ефикасността на ваксината, ХИВ или други фактори“, обяснява Алисън Кери, доцент в Университета на Юта и съавтор на изследването.

Тези открития биха могли да помогнат на учените да създадат лекарства, които могат да се използват заедно с ваксини, за да помогнат на имунната система да „издими“ туберкулозата от мястото, където се крие.

Екипът също така установи, че различните ваксини или начинът, по който се прилагат, променят гените, от които туберкулозата се нуждае, за да оцелее. Това показва, че различните ваксини оказват различен натиск върху бактериите и отваря пътя към нови, по-ефективни комбинации от ваксини и бустери.

„Тази бактерия е невероятно добре адаптирана да оцелее в имунната система“, казва Мартино. „Тя заразява хората още от древен Египет. Необходими са още изследвания, за да се надхитри най-накрая туберкулозата и да се постави под контрол тази глобална криза.“