Международная группа, в которую входят исследователи Джон Спенсер, доктор философии, и Шарлотта Аванци, доктор философии, из Исследовательской лаборатории микобактерий Университета штата Колорадо, выявила проказу у диких шимпанзе в западноафриканских странах Гвинеи-Бисау и Кот-д’Ивуара.

В связанном исследовании, опубликованном в журнале Nature , команда описывает, что проказа никогда не была зарегистрирована у диких шимпанзе . Авторы говорят, что бактериальные штаммы были разными в обеих странах и очень редко встречались у людей.

Находка может указать на неизвестный источник проказы в дикой природе и раскрыть новые подсказки о все еще загадочной болезни .

Аванци и Спенсер рассказали SOURCE об этом последнем исследовании и продолжающихся исследованиях проказы.

В: Насколько сложно изучать проказу?

Аванци: Трудность изучения проказы усугубляет отсутствие интереса. Бактерии, вызывающие заболевание, называемые Mycobacterium leprae, нельзя культивировать в лаборатории. Единственный способ размножить бактерию — в животных моделях, таких как броненосцы, или в подушечках лап мышей. Эти эксперименты очень трудно проводить, и в мире есть лишь несколько лабораторий, обладающих этим опытом. Вот почему наша группа изучает бактерии непосредственно у инфицированного человека.

Нас более конкретно интересует изучение генетических различий бактерий, заражающих разных людей. Однако в каждом образце содержится лишь небольшое количество бактерий, поэтому наша группа разработала несколько инструментов, которые позволяют нам восстановить как можно больше бактериальной ДНК из этих драгоценных образцов.

В: Как вы стали участвовать в этом исследовании после того, как ученый-эколог Кимберли Хокингс сделал открытие о шимпанзе?

Аванци: Я учился в докторантуре в Лозанне, Швейцария. Перед тем, как я приехал в CSU, чтобы начать свою постдокторскую работу в лаборатории профессора Джексона, со мной связалась команда из Германии, работающая с Кимом [первым автором исследования], изучающим шимпанзе в Кот-д’Ивуаре. Они выделили бактериальную ДНК из фекалий шимпанзе, которая оказалась M. leprae, но им нужны были наши инструменты, чтобы получить полный геном. В декабре 2018 года, используя новый подход, я смог провести дополнительные эксперименты в Лозанне, чтобы получить данные о последовательностях всего генома, которые я проанализировал в CSU. Кроме того, им нужна была помощь, чтобы показать положительный тест на антитела к проказе в сыворотке инфицированных шимпанзе.

Спенсер: У нас было несколько быстрых серологических тестов, которые мы использовали для этого исследования. Они были разработаны для случаев лепры у людей и дают до 95% положительных результатов у пациентов с лепроматозной лепрой. Это очень чувствительный тест. Эти тесты подтвердили данные о проказе у диких шимпанзе.

Тот факт, что шимпанзе очень тесно связаны с людьми, помог, поскольку ответ антител на антиген был бы легко узнаваем.

В: Как эти штаммы могут быть такими редкими у людей и существовать в другой среде или резервуаре?

Аванзи: Бактериальный штамм, обнаруженный у шимпанзе в Кот-д’Ивуаре, связан с современными штаммами, обнаруженными у пациентов в Эфиопии, и с древними штаммами, циркулировавшими в средневековой Европе. Существуют различные гипотезы, объясняющие его происхождение. Это может быть старая инфекция, когда бактерия циркулировала среди людей, была занесена в популяцию шимпанзе и со временем передавалась внутри сообщества. Тем не менее, мы не проводили много исследований деревень или городов вокруг этих парков, поэтому вполне может быть, что штамм все еще присутствует у людей в этих конкретных районах и недавно был передан животным.

Другая гипотеза может заключаться в том, что бактерия выживает в природном или другом животном резервуаре в парке и была передана шимпанзе недавно или в прошлом. Бактерии не могут жить вне хозяина, но могут выживать и сохраняться в амебах или насекомых в лабораторных условиях. Может быть, такой водоем и существует в дикой природе, но мы его пока не нашли.

В: Какие еще исследования проказы вы бы назвали важными в вашей карьере?

Аванци: В 2016 году мы также сообщили о заражении проказой красных белок на Британских островах. Это исследование действительно изменило наши представления об этом заболевании, так как проказа впервые была обнаружена в резервуаре диких животных в Европе. До этого единственным резервуаром были дикие броненосцы на юге США.

Ранее было показано, что содержащиеся в неволе шимпанзе в зоопарках могут заразиться проказой, вероятно, заразившись от своих хозяев-людей. С этим последним открытием проказы, поражающей диких шимпанзе в Африке, живущих в полной изоляции от людей в национальных парках , становится более вероятным, что она возникла из окружающей среды. Это уникальная возможность для дальнейшего изучения того, как проказа может передаваться животным и людям из потенциального резервуара, о котором мы пока не знаем.

Спенсер: В большинстве случаев предполагалось, что люди должны передавать проказу животным, таким как броненосцы в США или рыжие белки в Великобритании. Должно было произойти событие, когда люди сначала передали бактерии животным.

Броненосцы могут иметь обратную связь с людьми. Это то, что мы обнаружили в Бразилии в 2018 году. Мы нашли убедительные доказательства того, что броненосцы могут передавать бактерию людям.

Доктор Ричард Трумэн из Национальной программы по болезни Хансена (NHDP) в Батон-Руж, штат Луизиана, по существу определил один специфический геном у большинства броненосцев, который идентичен геномам, обнаруженным у людей на юге США. Это хорошо задокументировано. Есть второй генотип, который встречается в кластере случаев проказы у броненосцев и людей во Флориде. Эти уникальные штаммы обнаруживаются как у броненосцев, так и у людей, что указывает на зоонозную инфекцию у броненосцев, которая затем передается обратно людям.

В: Каковы следующие этапы исследований по изучению передачи проказы?

Спенсер: Проказа была человеческим заболеванием тысячи лет, прежде чем были обнаружены все эти животные резервуары. Это не новая болезнь, но это самая старая известная болезнь, связанная с людьми. Также маловероятно, что он скоро исчезнет. Нам действительно нужно выяснить, как по-другому подойти к этой болезни, чтобы в какой-то момент устранить ее у людей.

В США броненосцы увеличивают свой ареал. Они пришли из Мексики в 1850-х годах и распространились из Техаса по южным штатам. А потом была отдельная популяция, сбежавшая из зоопарка во Флориде. Эти две популяции со временем объединились. В районах, где броненосцы не так распространены, например, в Джорджии, были зарегистрированы случаи заболевания проказой у людей. Это редкие случаи, но вполне вероятно, что источник инфекции или бактерии могут выжить в земле.

Недавно мы опубликовали исследовательское письмо в журнале Emerging Infectious Diseases о диком броненосце, инфицированном M. leprae в штате Нуэво-Леон, Мексика. Девятипоясные броненосцы (Dasypus novemcinctus) естественным образом инфицированы Mycobacterium leprae (на фото ниже) и причастны к зоонозной передаче лепры в Соединенных Штатах. В Мексике существование такого резервуара еще предстоит охарактеризовать.

Аванци: При проказе предполагалось, что передача между людьми является основным источником инфекции. В последние несколько лет работа с животными-резервуарами направила исследования в сторону линии передачи, в которую также входят животные. Исследование в Африке также указывает на возможность существования резервуара в окружающей среде. Команда в Великобритании работает над последующим исследованием шимпанзе в Гвинее-Бисау.

На этот раз они будут включать политику в отношении здоровья людей и животных, а также скрининг окружающей среды. Это называется подходом «Единое здоровье», при котором здоровье людей считается тесно связанным со здоровьем животных и общей окружающей среды. Они хотят помочь информировать жителей деревень о том, как обращаться с любыми животными, если их найдут мертвыми, и надеются создать национальную образовательную программу о распространении болезней. Образование и избегание могут предотвратить передачу. Будущая работа должна быть сосредоточена на аналогичном подходе «Единое здоровье» во всех эндемичных по проказе странах.