Учёные секвенировали геном возбудителя пневмоцистной пневмонии
Учёные секвенировали геном грибка Pneumocystis jirovecii. Это достижение может помочь найти новые мишени для лекарств против пневмоцистной пневмонии — распространённой и часто смертельной инфекции у пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование будет опубликовано 26 декабря 2012 года в журнале mBio®.
Организм пока невозможно изолировать и культивировать в лаборатории, поэтому детали о болезни, биологии P. jirovecii и его патогенности трудно получить. Последовательность генома представляет собой кладезь новой информации для врачей и исследователей.
Проблема изучения
Пневмоцистная пневмония — оппортунистическая инфекция. Как отмечает автор исследования Филипп Хаузер, заболевание стало важной проблемой с 1980-х годов на фоне эпидемии ВИЧ. Сегодня оно чаще всего поражает ВИЧ-инфицированных, реципиентов трансплантатов и пациентов с гемато-онкологическими или аутоиммунными заболеваниями. Ранее учёным приходилось изучать родственные виды, поражающие животных.
Новый метод секвенирования
Поскольку вырастить P. jirovecii в культуре нельзя, Хаузер и коллеги использовали другой подход:
- Взяли образец жидкости бронхоальвеолярного лаважа у инфицированного пациента.
- Сконцентрировали клетки P. jirovecii с помощью иммунопреципитации.
- Амплифицировали ДНК из образца методом случайной амплификации.
- Провели высокопроизводительное секвенирование полученной смеси ДНК грибка, человека и других микробов легких.
Основной сложностью стала in silico сортировка прочтений из этой смеси. Задачу помог решить Марко Паньи из Швейцарского института биоинформатики, предоставивший экспертизу и инфраструктуру.
Ключевые открытия из генома
Это первый случай сборки генома грибка из метагеномной смеси ДНК одного источника. Анализ выявил важные факты:
- P. jirovecii — облигатный паразит, которому для выживания необходим организм человека. У него отсутствуют гены для синтеза некоторых essential ingredients of life, что означает зависимость от хозяина.
- Это открытие указывает, что люди являются резервуаром этого патогена. Инфицированные и здоровые носители — ключевые точки контроля для ограничения распространения болезни.
- P. jirovecii, по-видимому, не способен вырабатывать токсины и факторы вирулентности. Это объясняет, почему он вызывает болезнь только при отсутствии иммунного ответа.
Значение для медицины
Доступ к геному патогена открывает новые возможности для борьбы с болезнью. Препараты выбора для лечения — антифолаты, но у некоторых изолятов P. jirovecii уже развилась устойчивость к ним. Теперь, когда геном собран и доступен исследователям worldwide, можно выявить мишени для создания новых,急需 лекарств.