Составлена подробная карта генов туберкулезной бактерии, которая может помочь создать новые антибиотики

Исследователи Рокфеллеровского университета составили наиболее подробную на сегодняшний день карту взаимодействий жизненно важных генов Mycobacterium tuberculosis — бактерии, вызывающей туберкулез. Работа выявила почти 6500 генетических взаимодействий, в том числе тысячи ранее неизвестных связей. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Туберкулез остается одной из самых смертоносных инфекционных болезней в мире, ежегодно унося более миллиона жизней. Лечение обычно требует приема нескольких антибиотиков в течение нескольких месяцев, а лекарственно-устойчивые формы заболевания могут требовать еще более длительной терапии. Бактерия трудно поддается уничтожению благодаря прочной клеточной оболочке и способности длительно сохраняться в организме.

Исследователи под руководством Джереми Рока изучили взаимодействия 762 генов, необходимых для выживания возбудителя. Для этого они усовершенствовали технологию CRISPRi, которая позволяет снижать активность генов, не разрезая ДНК и не уничтожая бактерию. Ученые подавляли активность отдельных генов и их пар, а затем сравнивали влияние таких изменений на рост микроорганизма.

Карта помогла уточнить функции генов, роль которых ранее оставалась неизвестной. В частности, некоторые из них оказались связаны с работой цепи переноса электронов — системы, участвующей в выработке энергии клеткой. Дополнительные эксперименты подтвердили их участие в функционировании крупного белкового комплекса, обеспечивающего клеточное дыхание.

Исследователи также использовали полученные данные для поиска перспективных сочетаний лекарств. Они выявили четыре комбинации с синергетическим действием, при котором совместный эффект препаратов оказывается сильнее ожидаемого. В одной из них экспериментальное соединение усиливало бактерицидное действие этамбутола — антибиотика, применяемого для лечения туберкулеза. При этом ученые обнаружили и сочетание препаратов, при котором лекарства ослабляли действие друг друга.

Авторы считают, что карта поможет систематизировать поиск новых мишеней для антибиотиков и эффективных схем лечения вместо проверки многочисленных комбинаций методом проб и ошибок. Данные уже доступны другим исследователям. Следующий этап — изучение взаимодействий генов в условиях, более близких к тем, в которых бактерия существует в организме человека.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter