Картирование метаболических путей для создания новых вакцин и антимикробных препаратов
Исследование, опубликованное в Cell Reports, картирует гены, необходимые для метаболической функции M. agalactiae и M. pneumoniae — двух распространённых бактерий, поражающих домашний скот и людей соответственно. Карта M. agalactiae открывает новые пути для поиска вакцин и антимикробных препаратов для ветеринарии. Результаты также помогут доработать реконструированную версию M. pneumoniae для будущего лечения лёгочных заболеваний у людей.
Новые методы исследования позволят другим учёным быстро оценивать активный метаболизм микроорганизмов, что повысит шансы на открытие новых применений микробов.
Текущие подходы к картированию метаболических путей микробов дороги, трудоёмки и медленны, что сдерживает разработку новых приложений, таких как вакцины или антимикробные вещества.
В новом исследовании учёные из Центра геномной регуляции в Барселоне описывают метод определения активных метаболических путей у микробов с использованием передовых методов геномики и протеомики.
Сначала метод протестировали на Mycoplasma pneumoniae — бактерии с небольшим геномом, вызывающей лёгкие респираторные инфекции. Её активные метаболические пути совпали с экспериментальными данными.
Затем те же методы применили к малоизученным путям Mycoplasma agalactiae — частого источника инфекций у коз и овец. Несмотря на сходство геномов, метаболизм этих двух бактерий существенно различался, что подчёркивает сложность предсказания метаболических сетей только на основе геномной информации.
«Микроорганизмы — это кладезь для поиска новых применений в здравоохранении и промышленности. Новые инструменты для получения общей картины активности и направленности метаболических сетей микробов — ключ к максимальному использованию этих природных ресурсов», — говорит Ариадна Монтеро Блай, первый автор исследования.
«Наши данные по Mycoplasma agalactiae могут оказать большое влияние на ветеринарию — в создании новых антимикробных препаратов на основе токсичных метаболитов или аттенуированных вакцинных штаммов с "нокаутом" важных метаболических генов».
Результаты также могут быть использованы для настройки реконструированной версии M. pneumoniae с целью её будущего применения для лечения лёгочных заболеваний человека.
«Мы можем использовать эти методы, чтобы выявить важные метаболические пути и заблокировать их. Это может повысить специфичность и эффективность использования Mycoplasma в качестве "живой таблетки"», — отмечает Луис Серрано, последний автор исследования.