Antibiotiku rezistence: pētnieki "vilcienu šūnas", lai beigtu nāvējošu krīzi

Narkotiku rezistenti superbugs ir apdraudējuši cilvēku veselību gadu desmitiem. Situācija pasliktinās jaunu antibiotiku trūkuma dēļ. Bet kas notiks, ja mēs mainītu veidu, kādā mēs cenšamies tos ārstēt, un apmācīt mūsu šūnas, lai nogalinātu šos iebrucējus, nevis paļauties uz antibiotikām, lai veiktu netīro darbu? Šī jaunā stratēģija, ko dēvē par uzņēmējas mērķa aizsardzību, varētu palīdzēt atrisināt antibiotiku rezistences problēmu.

Antibiotiku rezistence aizvien vairāk rada bažas par globālo veselību. Nesenais Lielbritānijas valdības pasūtītais ziņojums liecina, ka katru gadu pasaulē ap 700 000 cilvēku nomira sakarā ar infekciju, ko izraisījušas pret narkotikām rezistentās baktērijas. Ziņojums arī brīdināja, ka bez rīcības, nāves gadījumu skaits pasaulē varētu pieaugt līdz 10 miljoniem un pasaules ekonomikai izmaksāt USD 80 triljonus.

Skatīt arī: Antibiotiku rezistentās baktērijas var tikt pārtrauktas ar seno īru tautas palīdzību

Narkotiku rezistence ir nopietna problēma arī ASV. Katru gadu vairāk nekā 23 000 cilvēku mirst vairāku zāļu rezistentu patogēnu dēļ un izmaksā valstij aptuveni 55 miljardus ASV dolāru gadā. Galvenie vainīgie, kas apdraud ASV, ir izturīgi pret meticilīnu Staphylococcus aureus (MRSA), izturīgs pret karbapenēmu Enterobaktērijas (CRE), un Clostridium difficile.

Jaunu antibakteriālo zāļu trūkums attīstībā, lai risinātu pieaugošo draudu, ir satraucoša tendence. Īpaša problēma ir patogēns, kas ir rezistents pret zālēm, kuras ir paredzētas infekciju ārstēšanai, ja visas citas ir neveiksmīgas. Tas ir gadījumā ar karbapenēma rezistentiem patogēniem.

Antibakteriālo zāļu samazināšanās kopā ar zāļu rezistentu patogēnu rašanos prasa alternatīvas pieejas.

Malajiešu Haldara laboratorijā kopā ar citiem projektiem, mani kolēģi un es pētām, kā faktori dzīvnieku uzņēmējā spēlē lomu, reaģējot uz infekcijām. Lai pārbaudītu pieeju, mēs to darām, izmantojot peles infekcijas modeli. Mūsu mērķis ir atrast jaunus uzņēmējas pazīmes vai faktorus, kas var būt vērsti uz indivīda imūnās reakcijas palielināšanu pietiekami augstā līmenī, lai nogalinātu pārkāpējus. Uzņēmēja faktors, kuru mēs pētām, tiek saukts par Spi-C, gēnu, kas atrodams katrā cilvēka ķermeņa šūnā.

Mērķauditorijas noteikšana uzņēmēja faktoriem

Mana interese par uzņēmējfaktoriem radās studiju laikā. Strādājot pie mana Ph.D. izpētes projekts, es uzzināju, ka uzņēmēju faktoriem, dažādām pazīmēm, kas raksturīgas cilvēkiem, ir būtiska nozīme baktēriju infekcijās. Tas mani iedvesmoja izpētīt, kā uzņēmēja imūnsistēma cīnās pret baktērijām.

Jauni ieskati par uzņēmēja aizstāvību pret patogēniem ir radījuši pētniekus, lai izpētītu jaunu stratēģiju, ko dēvē par uzņēmēja vadītu terapiju (HDT), kas ir salīdzinoši jauna ideja, kas ir bijusi tikai apmēram desmit gadus.

HDT mērķis ir uzlabot un pastiprināt uzņēmēja imūnreakciju, lai nogalinātu patogēnus, nevis paļauties tikai uz antibakteriālām zālēm. Pievēršoties uzņēmēja faktoriem, kā arī nodrošinot antibiotiku ārstēšanu, HDT nodrošina divkāršu efektu.

Ķermenis dabiski reaģē uz infekcijām ar iekaisumu, procesu, kurā specifiskās imūnsistēmu populācijas uzbrūk un nogalina okupē baktērijas, vai nu ēšanas, vai zapping tos ar proteīna ieročiem. Tomēr nekontrolēts iekaisums izraisa olbaltumvielu veidošanos, kas var izraisīt vairāku orgānu mazspēju un var pat nogalināt saimniekorganismu. Tādēļ, lai apkarotu patogēnus, kā arī lai pasargātu organismu no hiperinflācijas, ir svarīgi kontrolēt iekaisumu.

HDT ietver ārstēšanas komplektu, kas palielina saimniekdatora atbildes reakciju uz patogēniem un arī aizsargā uzņēmēju no pārspīlēta imūnās atbildes reakcijas. HDT ietver šūnu terapiju, kurā īpaša kaulu smadzeņu šūnu populācija tiek ievadīta saimniekorganismā, lai novērstu pārmērīgu imūnreakciju un audu bojājumus. Cita HDT ietver bieži lietotas zāles neinfekcijas slimībām. Piemēram, statīni un ibuprofēns nomierina saimnieka reakciju uz infekcijām. Bioloģijas, kompleksās molekulas zāles, kas ražotas, izmantojot rekombinanto DNS tehnoloģiju, to dara, neitralizējot mazus proteīnus un samazinot audu bojājumus. Pierādīts, ka uztura produkti, piemēram, D3 vitamīns, izraisa uzņēmēja imūnās šūnas, lai atbrīvotu antibakteriālas vielas, kas uzlabo patogēnu nogalināšanu.

HDT kombinācijā ar antibakteriālām zālēm ļoti sola ārstēt dažādus, pret rezistentus patogēnus, īpaši pret Mycobacterium tuberculosis - patogēns, kas izraisa tuberkulozi, kas ir viens no desmit galvenajiem nāves cēloņiem visā pasaulē.

Personalizēt infekciju ārstēšanu

Pēdējās desmitgades laikā pētnieki ir guvuši lielu progresu uzņēmēju faktoru pētījumos, kā rezultātā radās jaunas terapeitiskās stratēģijas.

Viens no tiem ir personalizēta medicīna, kurā ģenētiskais projekts var noteikt indivīda unikālās uzņēmības pret slimībām un izvēlēties piemērotas terapijas.

Šī koncepcija tiek pielietota neinfekciozās slimībās, piemēram, vēzī. Tomēr jēdziena piemērošana infekcijas slimībās ir pavisam nesen. Tomēr personalizētā medicīna liek mums spekulēt, kāpēc daži indivīdi ir vairāk pakļauti infekcijām nekā citi. Mani kolēģi un es uzskatu, ka šādas atšķirības var izraisīt maznozīmīgas atšķirības saimniekfaktoru gēnu DNS. Savienojot šīs atšķirības, ko sauc par polimorfismiem, līdz indivīdu neaizsargātībai pret infekcijām, mēs ceram, ka mūsu pētījumi veicinās bakteriālo infekciju precīzu medicīnu.

Mūsu meklējumi par jaunu uzņēmēja faktoru

Mani kolēģi Haldara laboratorijā un es pētām Spi-C lomu baktēriju infekcijā. Spi-C ir būtiska, lai attīstītu noteiktu liesas populācijas veidu, kas regulē dzelzs uzglabāšanu organismā. Dzelzs ir būtisks skābekļa transportēšanai sarkanās asins šūnās.

Bet infekciju laikā baktērijām ir nepieciešama dzelzs. Viņiem tas vajadzīgs izaugsmei, un viņi konkurē ar uzņēmēju, lai to iegūtu. Tādējādi, ja mēs varētu mainīt Spi-C gēna aktivitāti, mēs varētu atņemt baktērijas no šīs svarīgās barības vielas un tādējādi apturēt infekcijas, nekaitējot saimniekam.

Nesenā rakstā mēs apkopojām dzelzs ietekmi uz saimniekšūnām un to mijiedarbību ar saimniekorganisma faktoriem infekciju klātbūtnē vai bez tās.

Pelēm mēs pārbaudījām uzņēmēja faktora, Spi-C, lomu, lai aizstāvētu uzņēmēju. Šajā pētījumā mēs ievadījām pelēm ķīmisku vielu, kas ir baktēriju sastāvdaļa. Mēs vēlējāmies, lai izraisītu izmaiņas dzīvniekiem reālas bakteriālas infekcijas laikā.

Skatiet arī: „Murgu baktērijas”: kas jums jāzina par antibiotiku rezistentām baktērijām

Mūsu sākotnējie rezultāti parādīja, ka saimniekfaktors ir aktīvs dažādos orgānos, kas ārstēti ar ķīmisko vielu. Mēs uzskatām, ka šī aktivizācija spēlē lomu uzņēmēja aizsardzībā. Un, patiešām, mēs atklājām, ka Spi-C aktivitātes zaudēšana palielināja mazo olbaltumvielu izdalīšanos, kas atvieglo saimnieku aizsardzību pret patogēniem, salīdzinot ar šūnām, kurām ir normāla Spi-C aktivitāte. Mēs uzskatām, ka šī mazo proteīnu izmaiņas var aizsargāt saimnieku no hiperinflācijas, reaģējot uz infekciju.

Mēs uzskatām, ka mūsu domāšanas pāreja no patogēnu mērķtiecīgas terapijas uz uzņēmējas terapijas vadītājiem jaunā precīzijas medicīnas ceļā, kas varētu palīdzēt izbeigt zāļu rezistences krīzi.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Zahidul Alam sarunā. Izlasiet sākotnējo rakstu.