Расшифровка болезни Лайма

plus61

Читатель
Сообщения
89
Лайки
92
Баллы
19
Deciphering Lyme Disease. 2024

by Jonathan Shaw

Программный перевод статьи:
Полногеномное секвенирование сотен образцов Borrelia burgdorferi, клещевой бактерии, вызывающей болезнь Лайма, показало, почему тяжесть заболевания варьируется от места к месту и от человека к человеку. Результаты исследования предлагают новые стратегии для диагностики, лечения и профилактики болезни Лайма - наиболее распространенного трансмиссивного заболевания в Северной Америке и Европе, и одного из самых быстрорастущих инфекционных заболеваний в США.

Доцент медицины Джейкоб Лемье возглавил работу по секвенированию, начатую в 2017 году. Лемье заинтересовался клещевыми болезнями несколькими годами ранее, когда он был постдокторантом в лаборатории профессора иммунологии и инфекционных заболеваний Пардиса Сабети. Коллега упомянул о генетическом сходстве между паразитами, вызывающими бабезиоз (заболевание, также распространяемое клещами) и малярию, которую Лемье изучал ранее. Заинтригованные, они с Сабети, одним из ведущих генетиков в мире, изучающих биологию и эволюцию человеческих болезней, в 2015 году опубликовали полногеномную последовательность паразита Babesia.

После такого успеха они ожидали, что секвенирование бактерий, вызывающих Лайм, займет около шести месяцев. "Это заняло больше, чем шесть лет", - говорит Лемье. "Оказалось, что генетическое разнообразие болезни Лайма на порядки сложнее, чем у любого другого патогена". И эта сложность связана с широким спектром симптомов болезни Лайма - от тяжелого артрита у детей до усталости и потенциально изнурительных суставных, неврологических и сердечно-сосудистых симптомов у взрослых - которые сохраняются у некоторых пациентов в течение нескольких месяцев или даже лет после лечения.

Геном спирохеты Borrelia [это спиралевидная бактерия] не сконцентрирован в одном месте, а измельчен", - объясняет он. "В нем есть одна хромосома - двухцепочечная линейная последовательность ДНК, присутствующая в большинстве живых клеток, - но есть и около 20 плазмид". Плазмиды - это небольшие кольцевые нити ДНК, которые могут реплицироваться независимо от ДНК основной хромосомы. И хотя чрезвычайно трудно последовательности, они оказались критически важными для понимания вариаций в тяжести болезни Лайма.
Международные эксперты по болезни Лайма, с которыми сотрудничали Лемье и Сабети, проанализировали 299 образцов боррелий, собранных по всей Северной Америке и Европе в период с 1992 по 2021 год, в основном от пациентов, у которых развилась сыпь "бычий глаз", характерная для этой инфекции. Соотнеся образцы с исходом заболевания, они обнаружили, что наиболее тяжелые случаи были связаны с поверхностным белком, кодируемым плазмидами, которые встречаются только у определенных штаммов боррелий. Lemieux, чья лаборатория также изучает COVID-19, вирус, отмечает, что есть пересечение между его лаборатории исследования COVID инфекции и болезни Лайма.

"Если вы посмотрите на некоторые из этих плазмид, - объясняет он, - раньше они были вирусами, которые заражали бактерии. В истории эволюции то, что мы видим сегодня, - это бактерия, которая интегрировала в себя целый ряд вирусов".
Это вирусного происхождения ДНК в настоящее время связаны как широкий и длительный характер симптомов, связанных с болезнью Лайма-клинические аспекты инфекции, которые теперь знакомы общественности в результате пандемии COVID.
Команда, в которую вошли профессор медицины Аллен Стир (который впервые выявил болезнь у детей, живущих в и вокруг Лайма, штат Коннектикут) и эксперты из учреждений так далеко, как Университет Любляны в Словении, определили различные штаммы болезни Лайма, которые имеют различные наблюдаемые признаки у людей. В своем докладе, группа сосредоточилась на штаммы, которые перемещаются легко от начального места инфекции в кровоток и в мозг, сердце, и суставы. Это распространение, объясняет Лемье, является "ключевым переломным событием", которое отличает легкую инфекцию от тяжелой. "Мы выявили различные штаммы, которые отличаются по скорости распространения... и различные плазмиды, которые связаны с этим распространением, а также отдельные гены, лежащие в основе такого поведения", - говорит он. "Примечательно, что гены, влияющие на скорость распространения, находятся в плазмидных последовательностях ДНК вируса. Некоторые из генов кодируют липопротеины [состоящие из жиров и белков] на поверхности бактерий, которые, по-видимому, защищают бактерии от иммунного нападения в кровотоке".
Теперь, когда гены, связанные с наиболее патогенными формами болезни Лайма, были описаны, продолжает он, должно быть возможно разработать диагностические тесты, которые определяют пациентов с риском тяжелой болезни. Это, в свою очередь, позволит врачам-исследователям проверить, является ли лечение антибиотиками более длительный срок более эффективным против наиболее опасных штаммов.

Еще более интересный вопрос - можно ли заблокировать распространение вируса в организме, вызывающее тяжелые заболевания. "И я думаю, что это можно сделать с помощью специальных антител, которые мы разработаем, и, возможно, с помощью вакцин", - предполагает он. "Он продолжает, что все, что ученые сделали для генетики человека за последние 30 лет, "мы можем сделать и для генетики микроорганизмов". Его лаборатория, например, проанализировала геном респираторно-синцитиального вируса (RSV) во время осеннего всплеска 2022 года. Генетические данные могут быть использованы для понимания того, как развивается, распространяется и эволюционирует это и другие заболевания, и даже их устойчивость к лекарствам. "Мы только нащупываем поверхность" того, что возможно, - говорит он.
Lemieux подозревает, но еще предстоит доказать, что "есть микробной генетической основе после лечения синдром болезни Лайма "- разрушительные, постоянные симптомы, которые страдают некоторые пациенты. "Болезнь Лайма является действительно важной проблемой. И ни в коем случае не является это исследование решение этой проблемы," говорит он, "но это постепенный шаг, который обеспечивает основу для дальнейшей работы, чтобы обратиться и, возможно, решить" тайны этого сложного заболевания.
 
Сверху Снизу