Бактерии стремительно развивают устойчивость к антибиотикам, в результате чего появляются так называемые супербактерии, например, штаммы бактерии вида Klebsiella pneumoniae. Недавно же специалисты из Школы медицины при Вашингтонском университете разработали и протестировали на мышах вакцину, которая защищает от наиболее опасных, гипервирулентных штаммов этой бактерии.
Поясним, что K. pneumoniae является одним из возбудителей пневмонии, а также урогенитальных инфекций, гнойных абсцессов печени и селезёнки. Часто именно эта бактерия является виновницей внутрибольничного заражения пациентов. Недавно исследователи даже обвинили больницы в распространении этих опасных микробов.
Основная проблема заключается в том, что некоторые штаммы K. pneumoniae развили устойчивость к карбапенемовым антибиотикам. Речь идёт о медикаментах, которые считаются "последней линией обороны" при лечении инфекций, вызванных K. pneumoniae.
Что особенно важно, ко всем прочим лекарствам эта бактерия практически невосприимчива. Иными словами, как только карбапенемы перестают быть эффективными против этих бактерий, других вариантов лечения просто не остаётся.
Как объясняет соавтор работы Дэвид Розен (David Rosen), на протяжении долгого времени этот вид бактерий хоть и мешал лечению инфекций своей устойчивостью к лекарствам, но не представлял угрозу для большего числа населения.
"Теперь же мы видим, что штаммы Klebsiella, которые являются достаточно опасными, способны привести к смерти или вызвать серьёзные заболевания у здоровых людей", – отмечает Розен, добавляя, что в последние годы стали появляться гипервирулентные штаммы этой бактерии, которые устойчивы к медикаментам, и это очень опасно.
Как отмечается в пресс-релизе исследования, в прошлом году гипервирулентные штаммы Klebsiella вызвали десятки тысяч инфекций в Китае, Южной Корее и на Тайване и, что самое опасное, эти бактерии распространяются по всему миру, а медикаменты с трудом справляются с ними. По этой причине исследователи выбрали тактику "предупреждён – значит вооружён".
Они разработали вакцину против наиболее распространённых гипервирулентных штаммов Klebsiella – K1 и K2.
Как и в случае с любой вакциной, идея состояла в том, чтобы обучить иммунную систему пациента распознавать "врагов" и быть готовой бороться с ними.
Так как внешняя поверхность бактерий покрыта сахарами, учёные разработали гликоконъюгатную вакцину, состоящую из этих сахаров, связанных с особым белком. Последний помогает вакцине работать более эффективно.
К слову, подобные вакцины уже доказали свою эффективность в защите людей от смертельных заболеваний, таких как бактериальный менингит и брюшной тиф.
Чтобы ускорить процесс химического синтеза, исследователи генетически модифицировали безвредный штамм кишечной палочки, который производил необходимые белки и сахара. Затем они использовали другой бактериальный фермент, чтобы связать эти белки и сахара вместе.
Разработку команда протестировала на мышах.
Трём группам, в каждой из которой было по 20 животных, учёные давали разные дозы вакцины с интервалом в две недели. Как водится, четвертая группа грызунов была контрольной, они получали плацебо.
После этого специалисты ввели в организм мышей бактерии K1 или K2 и наблюдали за реакцией организмов грызунов.
Из группы плацебо выжить смогли лишь 20% мышей, инфицированных K1, и 70% грызунов, инфицированных K2.
Результаты привитых мышей были гораздо более обнадёживающими: выжить смогли 80% животных, заражённых К1, и все 100% мышей, которых инфицировали K2.
"Мы очень довольны тем, насколько эффективной была эта вакцина", – говорит первый автор работы Марио Фельдман (Mario Feldman).
В ближайшем будущем исследователи намерены проверить вакцину на людях.
Научная статья по итогам исследования опубликована в издании PNAS.
Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали, каким странам больше всего угрожают супербактерии. Писали мы и об альтернативном подходе к уничтожению микробов.
