Ученые создали вакцину, которая заманивает бактерии в эволюционную ловушку

Исследователи из ETH Zurich и Базельского университета разработали вакцину, защищающую животных от Salmonella. Эти бактерии часто ускользают от действия вакцин, генетически модифицируя свой защитный слой. Ученым удалось манипулировать этим процессом, чтобы заманить бактерии в эволюционную ловушку.

Оружие из механизма уклонения

Исследователи использовали механизм иммунного уклонения бактерий для создания эффективной вакцины. Они разработали вакцину против Salmonella, которая не убивает кишечные бактерии напрямую, а направляет их эволюцию в кишечнике, делая их менее патогенными.

«Мы можем использовать это, чтобы направить эволюцию патогенных микроорганизмов в определенном направлении — в нашем случае, в тупик», — объясняет профессор ETH Эмма Слэк.

Комбинированная вакцина как решение

В исследовании ученые привили мышей серией немного разных вакцин против Salmonella typhimurium и наблюдали, как бактерии в кишечнике животных изменяют свои гены, чтобы избежать действия вакцин. Это позволило идентифицировать полный спектр возможных мутаций уклонения у Salmonella typhimurium.

Затем исследователи создали комбинированную вакцину из четырех штаммов Salmonella, которые покрывали весь спектр генетических вариантов уклонения бактерий.

Результат: ослабление защитного слоя

Эта комбинированная вакцина привела к неожиданному результату: она вызвала эволюционное уклонение, при котором важное сахарное покрытие на поверхности бактерий атрофировалось.

• Пораженные бактерии все еще могли размножаться в кишечнике животных.
• Однако они в значительной степени утратили способность инфицировать ткани организма и вызывать заболевание.

Это произошло потому, что сахарное покрытие является частью защитного слоя бактерий, который защищает их как от защитных сил хозяина, так и от вирусов, часто инфицирующих и убивающих бактерии.

Эффективность и перспективы

В тестах на мышах новая вакцина показала большую эффективность в предотвращении сальмонеллезных инфекций по сравнению с существующими вакцинами, одобренными для использования у свиней и кур.

Ученые планируют использовать тот же принцип для разработки вакцин против других микроорганизмов, например, устойчивых к антимикробным препаратам бактериальных штаммов. Этот подход также может быть применен в биотехнологии для направленных модификаций микроорганизмов путем оказания на них селективного давления с помощью вакцин.