Расшифрован геном грибка, вызывающего смертельную пневмонию

Исследователи из Клинического центра Национальных институтов здравоохранения (NIH) в сотрудничестве с внешними организациями секвенировали почти весь геном Pneumocystis человека, мыши и крысы. Этот организм вызывает угрожающую жизни пневмонию у пациентов с ослабленным иммунитетом. Pneumocystis был одной из первых инфекций, приведших к первоначальному признанию эпидемии ВИЧ/СПИДа. За последние 30 лет он стал причиной тысяч смертей и остаётся значительным риском для людей с ВИЧ/СПИДом, реципиентов трансплантатов и других пациентов с иммуносупрессией. Результаты опубликованы в Nature Communications. Учёные NIH сотрудничали с исследователями из Broad Institute и Leidos, Inc.

Анализ геномов позволил лучше понять, где обитает организм и как он избегает уничтожения иммунной системой хозяина. Высокое качество геномов позволило не только идентифицировать метаболические пути, критически важные для роста и выживания организма, но и обнаружить, что большое количество путей, присутствующих у других близкородственных грибов, отсутствует у Pneumocystis. Вероятно, эти пути исчезли в процессе эволюции, когда Pneumocystis стал в высокой степени зависим от своего млекопитающего-хозяина.

«Наша долгосрочная цель — больше узнать об инфекции Pneumocystis у человека и уменьшить её влияние на людей с иммуносупрессией. Это исследование — важный шаг в данном направлении», — сказал Джозеф Ковач, старший научный сотрудник и руководитель секции синдрома приобретённого иммунодефицита в отделении реаниматологии Клинического центра NIH.

«Информация о геноме помогла нам понять необычную биологию Pneumocystis и то, как он сосуществует со своими хозяевами-млекопитающими. Она также даёт исследователям представление о том, почему до сих пор не удавалось воспроизводимо выращивать этот организм в лабораторных культурах», — отметил Лян Ма, научный сотрудник отделения реаниматологии Клинического центра NIH и первый автор статьи.

Исследование дало более чёткую картину этих геномов, чем любые предыдущие работы. Усилия команды привели к созданию высококачественных, почти хромосомных черновых геномов, что является высшим уровнем геномного картирования. Это подробное описание присутствующих или отсутствующих генов должно облегчить попытки культивирования организма — критически важной вехи в исследованиях Pneumocystis. Культивирование могло бы позволить скрининг большого количества препаратов для ускорения поиска новых методов лечения пневмонии, вызванной Pneumocystis, и потенциально открыть возможность генетических манипуляций для изменения отдельных генов и изучения их влияния на рост организма и его вредное воздействие на хозяина.