Многим туберкулез (ТБ) может показаться болезнью ушедшей эпохи. Но по-прежнему ежегодно уносит более миллиона жизней. И эта проблема усугубляется, поскольку Mycobacterium tuberculosis , патоген, вызывающий туберкулез, продолжает развивать устойчивость к антибиотикам, используемым для лечения этого заболевания.

Теперь исследователи из Университета штата Сан-Диего идентифицировали редкие генетические маркеры у M.tuberculosis , которые могут улучшить раннее выявление устойчивых к лекарствам штаммов заболевания, помогая предотвратить их распространение.

В поисках неуловимых вариантов

Чтобы проверить, есть ли у кого-то штамм туберкулеза, который больше не поддается стандартному лечению , клиницисты берут образцы слизи из дыхательных путей и обрабатывают их антибиотиками .

«Но из-за того, что туберкулез растет так медленно, на это уходят недели», — сказал Фарамарз Валафар, профессор общественного здравоохранения Университета штата Сан-Диего. «В те недели, когда этот пациент распространяет туберкулез, который может быть устойчивым к антибиотикам».

Он говорит, что инструменты молекулярной диагностики намного быстрее. Они проверяют общие генетические маркеры лекарственной устойчивости и позволяют проводить более своевременное лечение. Но штаммы туберкулеза с редкими механизмами устойчивости до сих пор не поддаются молекулярному обнаружению.

«У них нет общих генетических маркеров, но они устойчивы», — сказал Валафар. Это приводит клиницистов к ошибочному заключению, что стандартные противотуберкулезные препараты убивают бактерии. «И поэтому пациенту дают неправильные лекарства, и он продолжает заражать других в течение нескольких недель, а иногда и месяцев, прежде чем он поймет, что эти лекарства не работают. Поэтому мы действительно хотим предотвратить это».

Дерек Конкл-Гутьеррес, докторант лаборатории Валафара, руководил поиском редких генетических мутаций, связанных с резистентностью. Исследователи получили образцы M.tuberculosis из семи разных стран, где распространена устойчивость к антибиотикам. Посев образцов показал, что некоторые из них действительно устойчивы к лекарствам, хотя молекулярная диагностика не смогла их обнаружить.

«Сначала мы подтвердили, что у них нет известных маркеров, а затем мы начали искать, какие другие мутации проявляются исключительно в этих необъяснимых устойчивых изолятах», — сказал Конкле-Гутьеррес.

Исследователи определили один набор редких генетических мутаций , которые могут помочь блокировать обычное противотуберкулезное лекарство канамицин от вмешательства в способность патогена синтезировать необходимые ему белки, что делает его безвредным для патогена. Другой набор мутаций может сделать то же самое с противотуберкулезным препаратом капреомицином.

Исследование опубликовано в журнале Antimicrobial Agents and Chemotherapy.

«Эта рукопись идентифицирует потенциальные маркеры; предстоит подтверждающая работа по выбору маркеров для следующего поколения более полных платформ молекулярной диагностики», — сказал Валафар.

Он говорит, что, учитывая эволюцию устойчивости к антибиотикам, молекулярную диагностику необходимо будет часто обновлять и адаптировать к различным регионам мира, где распространена устойчивость к антибиотикам при туберкулезе. Конкле-Гутьеррес соглашается.

«Практика входа и действительного поиска этих необъяснимых случаев, их выявления, определения их последовательности — это большой и дорогостоящий проект, но это необходимо сделать для того, чтобы найти эти редкие случаи, чтобы они не ускользнули из поля зрения. трескается и распространяется, вызывая большую устойчивость к антибиотикам, которая просто остается незамеченной».

Как узнали исследователи в 20-м веке, широкое использование жизненно важных антибиотиков, возможно, изменило медицину, но бактериальные патогены, такие как M.tuberculosis, быстро выработали устойчивость к ним. Это потому, что штаммы бактерий, которые выживают под натиском этих мощных лекарств, содержат мутации, которые позволяют им сохраняться и размножаться в количестве. Это усугубляется использованием антибиотиков в животноводстве и при небактериальных инфекциях у людей, например, вызванных вирусами.

Туберкулез рядом с домом

Подсчитано, что около четверти населения мира инфицировано туберкулезом, который имеет две фазы: латентную и активную. Большинство людей остаются в латентной фазе, потому что иммунная система организма контролирует бактериальную нагрузку. Они остаются бессимптомными и не заразными. Около 10% этих инфекций переходят в активную форму туберкулеза. Затем у пациентов возникают симптомы, и они могут заразить других.

«Это очень важная проблема общественного здравоохранения и для Соединенных Штатов», — сказал Валафар, который говорит, что многие люди в этой стране больны латентным туберкулезом. «Опасение состоит в том, что другие легочные инфекции, такие как COVID, могут подавить иммунную систему и спровоцировать переход туберкулеза в активную фазу. Если это произойдет, туберкулез станет более серьезной проблемой и в западном мире. -инфекции. Несмотря на то, что ВИЧ не является легочным заболеванием, поскольку он ослабляет иммунную систему, он приводит к активации туберкулеза. Большинство пациентов с ВИЧ умирают от туберкулеза, а не от ВИЧ».

В конечном счете, эффективная вакцина против туберкулеза крайне необходима. До тех пор улучшение молекулярной диагностики для выявления устойчивости к антибиотикам имеет важное значение для контроля заболеваемости. С этой целью лаборатория Валафара недавно получила грант на прямое секвенирование лекарственно-устойчивого туберкулеза из инфицированной ткани легких.

«И это действительно преодолеет некоторые барьеры, с которыми сталкивается сообщество исследователей туберкулеза», — сказал он.