Учёные обнаружили смертельную генетику холеры, что может стать ключом к её предотвращению

Международная команда исследователей использовала передовые вычислительные методы для обнаружения генетических факторов, которые делают бактерию Vibrio cholerae, вызывающую холеру, настолько опасной.

Новаторское исследование, опубликованное в Nature Communications, возглавила профессор Тания Дотторини из Ноттингемского университета (Великобритания) в сотрудничестве с Институтом эпидемиологии, контроля заболеваний и исследований (IEDCR) Бангладеш, Международным центром исследований диарейных заболеваний в Бангладеш и Университетом Норт-Саут.

В работе объединены методы машинного обучения, геномики, моделирования метаболизма в масштабе генома (GSMM) и 3D-структурного анализа для раскрытия генетических секретов Vibrio cholerae.

Холера — смертельное диарейное заболевание, которое продолжает угрожать миллионам людей во всём мире: до 4 миллионов случаев и до 143 000 смертей ежегодно. Только в Бангладеш, где холера представляет постоянную опасность, в группе риска находятся 66 миллионов человек, с более чем 100 000 случаев и 4 500 смертей в год.

Vibrio cholerae эволюционирует таким образом, что делает болезнь более тяжёлой и трудноконтролируемой, но до сих пор учёные не могли точно определить генетические факторы, стоящие за этими изменениями.

В новом исследовании британско-бангладешская команда проанализировала образцы бактерий от пациентов с холерой из шести регионов Бангладеш, собранные в период с 2015 по 2021 год. Они идентифицировали набор уникальных генов и мутаций в самой последней и доминирующей линии Vibrio cholerae, ответственной за разрушительную вспышку 2022 года.

Эти генетические особенности связаны со способностью бактерии вызывать тяжёлые симптомы, такие как продолжительная диарея, интенсивная боль в животе, рвота и обезвоживание, которые в тяжёлых случаях могут привести к смерти.

Профессор Дотторини заявила: «Определив ключевые генетические факторы, которые влияют как на передачу, так и на тяжесть холеры, мы сделали значительный шаг к разработке более эффективных методов лечения и целенаправленных мер. Это может спасти тысячи жизней не только в Бангладеш, но и во всём мире».

Результаты также показали, что некоторые из этих патогенных признаков перекрываются с теми, которые помогают бактерии легче распространяться. Эти генетические факторы позволяют Vibrio cholerae выживать в кишечнике человека, делая её более устойчивой к стрессу окружающей среды и более эффективной в вызывании болезни.

Этот новый вычислительный подход представляет собой важный шаг в борьбе с холерой. Идентификация ключевых генетических факторов, делающих Vibrio cholerae более опасной, позволит разработать более эффективные методы лечения и целенаправленные стратегии для контроля и предотвращения будущих вспышек.