Bacteria tuberculozei se poate „preface moartă” pentru a supraviețui răspunsului imun

Vaccinul protejează anual peste 100 de milioane de sugari de formele severe de tuberculoză (TB), inclusiv de inflamația cerebrală care se poate dezvolta la sugari. Însă același vaccin nu previne forma mai frecventă de TB la adulți, care atacă plămânii. Acest lucru permite ca boala să rămână cea mai mortală boală infecțioasă din lume, ucigând 1,25 milioane de oameni pe an.

Vaccinul actual împotriva tuberculozei produce un răspuns imun puternic, conform majorității studiilor. Însă măsurile standard ale imunității nu prevăd protecția la adulți. Așadar, oamenii de știință de la Școala de Medicină Veterinară Cummings a Universității Tufts, Universitatea din Utah, Școala de Sănătate Publică TH Chan de la Harvard și Universitatea Texas A&M au adoptat o nouă abordare - au studiat modul în care bacteria tuberculoză se sustrage sistemului imunitar care este pregătit să o distrugă.

Studiul lor genetic pe șoareci, publicat recent în npj Vaccines, a arătat că bacteria tuberculoză se poate, practic, „preface că este moartă” pentru a supraviețui răspunsului imun.

Tuberculoza este cunoscută și sub denumirea sa istorică, consum, un termen care reflectă progresia lentă, debilitantă și adesea fatală a bolii.

„Există o nevoie urgentă de o prevenție mai bună, deoarece tratamentul singur nu va opri răspândirea tuberculozei”, spune Amanda Martino, MD, MPH, PhD, profesor asociat la Școala de Medicină Veterinară Cummings și coautoare a studiului. „Când medicamentele antituberculoase au devenit disponibile acum mai bine de 60 de ani, cazurile au scăzut dramatic în întreaga lume. Dar tuberculoza a revenit odată cu epidemia de HIV și devine din ce în ce mai rezistentă la antibioticele tradiționale. Acum, există doar câteva medicamente noi disponibile pentru a trata tuberculoza rezistentă, ceea ce face mult mai dificilă vindecarea.”

Spre deosebire de alte boli respiratorii, cum ar fi gripa sau COVID-19, care sunt cauzate de virusuri și necesită actualizări constante ale vaccinurilor din cauza mutațiilor frecvente, tuberculoza este cauzată de o bacterie foarte stabilă genetic, Mycobacterium tuberculosis. În teorie, aceasta înseamnă că boala ar trebui să fie ușor de prevenit cu un vaccin.

În studiul lor, echipa a folosit o tehnică numită secvențiere prin inserție de transpozoni (TnSeq) pentru a determina de ce gene aveau nevoie bacteriile pentru a supraviețui în patru grupuri de șoareci.

• Primul grup a fost vaccinat cu un vaccin existent (dezvoltat în urmă cu peste 100 de ani, dintr-o tulpină de tuberculoză la vaci).
• Al doilea a primit un vaccin experimental bazat pe o tulpină umană de tuberculoză, despre care studiile preclinice au arătat că induce un răspuns imun mai puternic.
• Al treilea grup fusese infectat anterior cu tuberculoză și apoi tratat cu antibiotice.
• Cel de-al patrulea grup (de control) nu fusese niciodată expus la vaccin sau la infecție.

Oamenii de știință se așteptau să găsească gene cheie pe care bacteriile le folosesc pentru a supraviețui în gazdele vaccinate și, într-adevăr, au găsit mai multe ținte potențiale pentru viitoarele vaccinuri. Dar cea mai mare surpriză au fost genele de care bacteriile nu aveau nevoie după vaccinare sau infecție.

„Am fost deosebit de surprinși de faptul că anumite gene care sunt în mod normal importante pentru ca bacteriile să se dezvolte rapid și să provoace o infecție gravă cu tuberculoză nu au fost la fel de necesare atunci când bacteria infectează un organism cu un răspuns imun preexistent – fie că este rezultatul vaccinării, fie al unei infecții anterioare”, a spus Martino.

În schimb, cercetătorii au descoperit că bacteria tuberculoză își schimbă strategia, bazându-se pe alte gene care le ajută să facă față stresului și să „înghețe” într-un mediu nefavorabil.

„Bănuim că bacteriile «stau discrete», rămânând tăcute până când răspunsul imun este slăbit — fie din cauza eficacității vaccinului, a HIV sau a altor factori”, explică Allison Carey, profesor asociat la Universitatea din Utah și coautoare a studiului.

Aceste descoperiri ar putea ajuta oamenii de știință să creeze medicamente care pot fi utilizate alături de vaccinuri pentru a ajuta sistemul imunitar să „elimine” tuberculoza de unde se ascunde.

Echipa a descoperit, de asemenea, că diferite vaccinuri, sau modul în care sunt administrate, modifică genele de care tuberculoza are nevoie pentru a supraviețui. Acest lucru arată că diferite vaccinuri pun presiuni diferite asupra bacteriilor și deschide calea către noi combinații vaccin-rapel, mai eficiente.

„Această bacterie este incredibil de bine adaptată pentru a supraviețui în sistemul imunitar”, spune Martino. „Infectează oamenii încă din Egiptul antic. Sunt necesare mai multe cercetări pentru a depăși în sfârșit tuberculoza și a ține sub control această urgență globală.”