Генная инженерия на службе у микробов

23.09.2023 2998

Помнится, была где-то у меня в коллекции марка 1962 года с гордой надписью "В СССР малярия побеждена!" И почему-то очень хотелось верить, что вот еще немного, и появятся марки с названиями других, навсегда побежденных болезней... Вот и скарлатина, одна из главных причин детской смертности на Западе, обещала уйти в небытие, однако недавние вспышки в Великобритании и странах Северо-Восточной Азии говорят о том, что радоваться рано.

Такой возрождение скарлатины поначалу поставило ученых в тупик.

Однако результаты недавно проведенного австралийскими учеными исследования показывают, что ключ к разгадке может таиться в геноме одного из штаммов бактерии, и заодно демонстрируют, насколько сложным может быть семейное древо инфекционных заболеваний.

Скарлатину вызывают стрептококки группы А (Streptococcus pyogenes), микробы округлой формы, которые способны выделять ядовитые компоненты-антигены, творящие ужасные вещи в организмах, особенно детских. Поэтому симптомы заболевания могут варьироваться от фарингита и сильной сыпи до инфекционно-токсического шока и отказа органов.

С изобретением антибиотиков скарлатину удалось взять под контроль, и уже к 1940-м годам казалось, что скоро от нее совсем удастся избавиться. Но сегодня все выглядит совсем не так радужно.

"Глобальное возрождение скарлатины привело к более чем 600 тыс. случаев заражения по всему миру и повысило смертность от этого заболевания в пять раз", - пишет в издании Nature Communications один из руководителей исследования, молекулярный биолог из университета Квинсленда Стивен Брауэр.

Среди суперантигенов, выделенных учеными из одного штамма бактерий, обнаруженных в Северо-Восточной Азии, оказался один, который помогает бактериям-захватчикам проникать внутрь клеток носителя. Раньше такого у бактерий никогда не наблюдалось, поскольку обычно способности к повышенной вирулентности они приобретают в ходе долгого эволюционного процесса.

Но здесь штамм был совсем новый, даже не столетней давности, когда в этом азиатском регионе свирепствовали эпидемии скарлатины.

"Обнаруженные нами токсины попадают в бактерии при инфицировании их вирусами, содержащими гены этих токсинов, - поясняет биолог Марк Уокер из университета Квинсленда. - И вот эти вновь приобретенные токсины уже помогают Streptococcus pyogenes лучше завоевывать клетки организма-носителя, заодно выводя из конкурентной борьбы другие штаммы".

В процессе так называемого горизонтального переноса генов ген, развившийся в одном из микробов, может быть встроен в геном вируса, а потом - и в ДНК нового носителя, создавая нечто вроде нового клона.

Это быстрый и удобный способ адаптации одноклеточных микробов, которым украденные гены облегчают доступ в клетки носителя или помогают сопротивляться лекарствам, которые иначе быстро бы с ними расправились.

А в случае со скарлатиной это помогло боковой ветви бактерий приобрести новое оружие, которое сделало новый штамм не менее опасным, чем его старый известный "кузен".

Борьба с пандемией коронавируса помогает сдерживать и наступление скарлатины, которая тоже распространяется преимущественно воздушно-капельным путем, так что эта болезнь едва ли станет пандемией.

"Однако когда правила социального дистанцирования будут ослаблены, скарлатина скорее всего вернется", - предостерегает Уокер.