Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Носитель или больной?

Когда встречаются иммунная клетка и бактерия, может быть несколько исходов: иммунная система убивает бактерию, бактерия преодолевает иммунную защиту или, в случае таких заболеваний, как туберкулез, бактерия может годами бездействовать, вызывая заболевание гораздо позже, а иногда оставаясь в спящем режиме навсегда.

tuberculosis.jpg

Когда макрофаги (синие) встречаются с бактериями (красные), первые 1-2 дня имеют решающее значение для конечного результата. Источник: Weizmann Institute of Science.

Исследователи из Института Вейцмана предположили, что судьба взаимодействия бактерии с иммунной системой решается довольно рано – в течение 24-48 часов после инфицирования. Гипотеза была проверена на взятых у здоровых добровольцев образцах крови, в которые в лабораторных условиях ввели сальмонеллу, зарегистрировав иммунный ответ. Исследователи использовали метод РНК-секвенирования, чтобы определить активность генов в тысячах отдельных иммунных клеток. Они смогли увидеть реакцию каждой клетки крови после встречи с сальмонеллами и определить профили активации каждой из них. Это позволило выявить закономерности, которые невозможно получить в стандартных лабораторных тестах.

Сравнение с существующими методами геномного анализа показало, что стандартные методы не выявляли различий между группами, в то время как алгоритм, разработанный группой, выявил разницу, которая определила способность уничтожать бактерии.

Однако РНК-секвенирование отдельных клеток доступно только специализированным лабораториям. Группа задалась вопросом, есть ли способ связать результаты с анализами крови в реальном времени у реальных пациентов. Для этого они обратились к базам данных иммунных ответов на сальмонеллу и разработали алгоритм, который позволил извлекать аналогичную информацию из доступных баз данных. Алгоритм использует информацию, получаемую при стандартном анализе крови, и экстраполирует ее на свойства отдельных клеток крови. Он не только помогает определить реакцию иммунных клеток, участвующих ответе, но и выявить уровень их активности и, следовательно, потенциальную силу иммунного ответа.

Чтобы проверить, можно ли использовать тот же алгоритм для диагностики туберкулеза, возбудитель которого может находиться в спящем режиме в организме человека годами, исследователи обратились к другой базе данных, которая отслеживала больных туберкулезом и носителей в течение двух лет. Они применили алгоритм к результатам анализа крови в обеих группах, а также в подгруппе пациентов, перешедших от носительства к заболеванию.

Исследователи обнаружили, что уровни активности моноцитов можно использовать для прогнозирования начала или течения заболевания. Несмотря на то, что алгоритм был создан на реакции иммунных клеток с сальмонеллами, которые вызывают совсем другой тип заболевания, исследователям удалось заранее предсказать, у кого из носителей разовьется активная форма туберкулеза.

При появлении симптомов туберкулеза пациенты должны принимать три разных антибиотика в течение девяти месяцев, и устойчивость к ним стала распространяться. Если пациенты, находящиеся в зоне риска активной формы заболевания, будут заранее идентифицированы, когда бактериальная нагрузка в разы меньше, их шансы на выздоровление будут гораздо выше. А государственные медицинские системы в странах, где туберкулез является эндемическим заболеванием, могли бы снизить уровень заболеваемости при одновременном снижении стоимости лечения.

Исследователи намерены продолжить работу в этом направлении и расширить свою собственную базу данных по возбудителю туберкулеза и другим микроорганизмам, чтобы усовершенствовать алгоритм и разработать инструменты, которые могут быть использованы для прогноза заболеваемости.

Статья N. B. Ben-Moshe et al. Predicting bacterial infection outcomes using single cell RNA-sequencing analysis of human immune cells опубликована в журнале Nature Communications.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Weizmann Wobder Wander: First Impressions Go a Long Way in the Immune System.


Читать статьи по темам:

инфекционные болезни ранняя диагностика лейкоциты Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Респиратор вместо флюорограммы

Уникальная система диагностики туберкулеза позволяет находить даже самые ранние следы инфекции в легких по нескольким выдохам.

читать

Кошки-мышки

Учёные из Висконсинского университета добились, чтобы возбудитель токсоплазмоза размножался в организме лабораторных мышей.

читать

Страшнее кошки зверя нет

Каждый четвертый москвич – носитель паразита, вызывающего токсоплазмоз, и потому может оказаться в группе риска развития шизофрении.

читать

Альтернатива антибиотикам

Биолог Алексей Васильченко – о врожденном иммунитете, альтернативе антибиотикам и субингибиторном эффекте антимикробных пептидов.

читать

На всякий случай

В новосибирском «Векторе» начались клинические исследования первой фазы вакцины против натуральной оспы.

читать

Мина замедленного действия

Корь стирает память иммунной системы о перенесенных организмом инфекциях и делает людей уязвимыми для других опасных вирусов и бактерий.

читать