A tuberkulózisbaktériumok „halottnak tettethetik magukat”, hogy túléljék az immunválaszt

A vakcina évente több mint 100 millió csecsemőt véd meg a tuberkulózis (TBC) súlyos formáitól, beleértve a csecsemőknél kialakuló halálos agyduzzanatot is. Ugyanez a vakcina azonban nem véd meg a felnőtteknél gyakoribb TBC-formától, amely a tüdőt támadja meg. Ez lehetővé teszi, hogy a betegség továbbra is a világ leghalálosabb fertőző betegsége maradjon, évente 1,25 millió ember halálát okozva.

A legtöbb tanulmány szerint a jelenlegi tuberkulózis elleni vakcina erős immunválaszt vált ki. Az immunitás standard mérései azonban nem jósolnak védelmet felnőtteknél. Ezért a Tufts Egyetem Cummings Állatorvostudományi Karának, a Utah-i Egyetemnek, a Harvard TH Chan Közegészségügyi Iskolának és a Texas A&M Egyetem tudósai új megközelítést alkalmaztak – azt vizsgálták, hogyan kerüli el a tuberkulózis baktérium az immunrendszert, amelyik a elpusztítására van beállítva.

Az egereken végzett genetikai vizsgálatuk, melyet nemrégiben publikáltak az npj Vaccines folyóiratban, kimutatta, hogy a TBC-baktériumok lényegében „halottnak tettethetik magukat”, hogy túléljék az immunválaszt.

A tuberkulózist történelmi nevén, consumként is ismerik, amely kifejezés a betegség lassú, legyengítő és gyakran halálos lefolyását tükrözi.

„Sürgősen szükség van a jobb megelőzésre, mivel a kezelés önmagában nem fogja megállítani a tuberkulózis terjedését” – mondja Amanda Martino, MD, MPH, PhD, a Cummings Állatorvostudományi Iskola docense és a tanulmány társszerzője. „Amikor a tuberkulózis elleni gyógyszerek több mint 60 évvel ezelőtt elérhetővé váltak, az esetek száma drámaian csökkent világszerte. A tuberkulózis azonban a HIV-járvánnyal visszatért, és egyre rezisztensebbé válik a hagyományos antibiotikumokkal szemben. Jelenleg csak néhány új gyógyszer áll rendelkezésre a rezisztens tuberkulózis kezelésére, ami sokkal nehezebbé teszi a gyógyítást.”

Más légúti betegségekkel, mint például az influenza vagy a COVID-19, amelyeket vírusok okoznak, és gyakori mutációik miatt folyamatos oltási frissítéseket igényelnek, ellentétben a tuberkulózist egy genetikailag nagyon stabil baktérium, a Mycobacterium tuberculosis okozza. Elméletileg ez azt jelenti, hogy a betegség könnyen megelőzhető oltással.

Tanulmányukban a csapat egy transzpozon inszerciós szekvenálásnak (TnSeq) nevezett technikát alkalmazott annak meghatározására, hogy mely génekre van szükségük a baktériumoknak a túléléshez négy egércsoportban.

• Az első csoportot egy meglévő vakcinával oltották be (több mint 100 évvel ezelőtt fejlesztették ki tehenekben élő tuberkulózis vírustörzsből).
• A második egy kísérleti vakcinát kapott, amely egy emberi TBC-törzsön alapult, és amelyről a preklinikai vizsgálatok kimutatták, hogy erősebb immunválaszt vált ki.
• A harmadik csoport tagjait korábban TBC-vel fertőzték meg, majd antibiotikumokkal kezelték.
• A negyedik csoport (kontroll) soha nem volt kitéve sem a vakcinának, sem a fertőzésnek.

A tudósok arra számítottak, hogy megtalálják azokat a kulcsfontosságú géneket, amelyeket a baktériumok a túléléshez használnak a beoltott gazdaszervezetekben, és valóban számos potenciális célpontot találtak a jövőbeli vakcinák számára. A legnagyobb meglepetést azonban azok a gének okozták, amelyekre a baktériumoknak a beoltás vagy a fertőzés után már nem volt szükségük.

„Különösen meglepődtünk, hogy bizonyos gének, amelyek normális esetben fontosak ahhoz, hogy a baktériumok gyorsan szaporodjanak és súlyos TBC-fertőzést okozzanak, nem voltak annyira szükségesek, amikor a baktériumok egy már meglévő immunválasszal rendelkező szervezetet fertőznek meg – legyen az oltásból vagy korábbi fertőzésből eredő” – mondta Martino.

Ehelyett a kutatók azt találták, hogy a TB-baktériumok stratégiát váltanak, más génekre támaszkodva, amelyek segítenek nekik megbirkózni a stresszel és „megfagyni” egy kedvezőtlen környezetben.

„Gyanítjuk, hogy a baktériumok inkább „titokban” maradnak, amíg az immunválasz meg nem gyengül – legyen az akár a vakcina hatékonysága, a HIV vagy más tényezők miatt” – magyarázza Allison Carey, a Utah-i Egyetem docense és a tanulmány társszerzője.

Ezek az eredmények segíthetnek a tudósoknak olyan gyógyszerek kifejlesztésében, amelyeket a vakcinák mellett lehet alkalmazni, hogy segítsék az immunrendszert a tuberkulózis „kiűzésében” onnan, ahol az rejtőzik.

A csapat azt is megállapította, hogy a különböző vakcinák, vagy azok beadásának módja megváltoztatja, hogy mely génekre van szüksége a TBC túléléséhez. Ez azt mutatja, hogy a különböző vakcinák eltérő nyomást gyakorolnak a baktériumokra, és utat nyitnak az új, hatékonyabb vakcina-erősítő kombinációk előtt.

„Ez a baktérium hihetetlenül jól alkalmazkodott a túléléshez az immunrendszerben” – mondja Martino. „Már az ókori Egyiptom óta fertőzi az embereket. További kutatásokra van szükség ahhoz, hogy végre túljárjunk a tuberkulózis eszén, és kézben tartsuk ezt a globális vészhelyzetet.”