Новое исследование генетики устойчивости грибков к лекарствам

Междисциплинарная исследовательская группа под совместным руководством Вустерского политехнического института (WPI) изучила, как патогенный грибок Candida albicans (C. albicans) генетически адаптируется к действию противогрибкового препарата флуконазола, и как эта борьба временно ослабляет его. Это может дать ключи к новым методам лечения трудноизлечимых грибковых инфекций, таких как молочница и вагинит.

Ключевые выводы исследования:

• У C. albicans обнаружено 240 генетических изменений, связанных с устойчивостью к флуконазолу.
• Эта адаптация имеет цену для грибка: по мере развития устойчивости у него снижаются признаки вирулентности, то есть способности вызывать инфекцию.
• Многие из вовлечённых генов плохо изучены и представляют собой новые мишени для исследований.

Ход работы:

Учёные секвенировали ДНК 43 образцов C. albicans, взятых у 11 пациентов с ВИЧ и молочницей, проходивших лечение флуконазолом в течение 10 месяцев. Анализ выявил мутации в генах, отвечающих за структуру внешней мембраны грибка и работу молекулярных насосов, выводящих лекарство из клетки.

«Окно уязвимости»:

Эксперименты в лаборатории WPI показали обратную зависимость между ростом лекарственной устойчивости и способностью грибка выживать и вызывать инфекцию. «C. albicans тратит больше энергии на борьбу с препаратом, поэтому становится менее приспособленным и не может вызывать инфекцию, пока не найдёт способ преодолеть действие лекарства», — пояснила соавтор Реета Рао.

Значение работы:

Исследование даёт всестороннее описание генетических процессов адаптации C. albicans к лекарствам. Все данные секвенирования находятся в открытом доступе. Понимание этих механизмов также может пролить свет на развитие устойчивости раковых клеток к химиотерапии, так как эти процессы имеют много параллелей.

Контекст проблемы:

C. albicans вызывает как распространённые инфекции (молочница), так и опасные для жизни системные инфекции (например, при попадании в кровоток). У пациентов с ослабленным иммунитетом смертность от системных грибковых инфекций достигает 30–50%. Флуконазол и другие препараты класса азолов не убивают грибок, а лишь подавляют его рост.