Для медленно растущего микроба, который нечасто размножается, Mycobacterium tuberculosis – патоген, вызывающий туберкулез, – очень быстро развивает устойчивость к антибиотикам, в течение нескольких недель или месяцев. Исследователи из Государственного университета Сан-Диего (США) предлагают искать разгадку этого феномена в эпигенетической, а не в генетической области. Их открытие может помочь продвинуть новые методы диагностики и лечения туберкулеза, передает пресс-служба вуза. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife.
Эпигенетика – это изучение наследуемых изменений в экспрессии генов, которые не изменяют базовую последовательность ДНК. То есть меняется фенотип (свойства и признаки, которые сложились в процессе индивидуального развития организма), но не изменяется генотип. Это влияет только на физическую структуру ДНК за счет метилирования ДНК. Метилирование ДНК – это процесс, при котором к молекуле ДНК добавляется химическая «шапка», которая либо мешает, либо способствует экспрессии определенных генов.
Устойчивость к антибиотикам обычно вызывается геномными мутациями, но бактерия Mycobacterium tuberculosis – одна из нескольких, которые используют альтернативные механизмы в эпигенетическом домене. Изучая эту туберкулезную бактерию, исследователи из Государственного университета Сан-Диего (SDSU) обнаружили феномен быстрого ответа – так называемое «метилирование межклеточной мозаики». С помощью этого процесса Mycobacterium tuberculosis создает множество субпопуляций, каждая со своим собственным фенотипом. Хотя антибиотики могут убить многие из этих мутантов–субпопуляций, по крайней мере некоторые из них выживают и развивают устойчивость к лекарствам.
«Мы считаем, что это также объясняет, почему диагностические тесты у некоторых пациентов не предсказывают неудачу лечения, и почему некоторые пациенты возвращаются спустя несколько месяцев, когда болезнь снова проявляется в гораздо более устойчивом состоянии, – сказал Фарамарц Валафар, эксперт по туберкулезу из SDSU. – Это также объясняет, почему компьютерная томография легких многих "вылечившихся" пациентов показывает поражения с возможной бактериальной активностью».
Теперь ученые сосредоточатся на тестировании и подтверждении ключевых генов, которые они идентифицировали с помощью сигналов метилирования. Еще предстоит проделать большую работу, прежде чем их открытие можно будет использовать для диагностики.
[Фото: SDSU]
