Новаторські підходи до стійкого лікування гострих та хронічних інфекцій
Повернення грипу
Незважаючи на слабкий результат останньої пандемічної грипу вірусом свинячого грипу H1N1 у 2010 році, віруси грипу аж ніяк не втратили свій потенціал глобального жаху (Рис. 1). Лише нещодавно експериментально були створені дуже заразні варіанти вірусу пташиного грипу H5N1 з використанням природного відбору, який поєднує високий потенціал зараження та надзвичайно високу смертність (близько 60%). Окрім цих дивовижних лабораторних досліджень, грип відомий своїми сезонними епідеміями, які швидко поширюються по всій земній кулі. За підрахунками Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), від 5 до 15% населення світу постраждало від 250 000 до 500 000 смертей, особливо в групах ризику людей похилого віку та хронічно хворих. Тільки в Німеччині, за даними Інституту Роберта Коха, в результаті щорічного грипу помирає до 15 000 людей.
Віруси грипу є прикладами численних мікробів, які своєю вираженою мінливістю обманюють нашу імунну систему та легко виробляють стійкість до антибіотиків та противірусних препаратів. Через цю властивість ми постійно змушені розробляти нові вакцини та препарати, і ми можемо з великими труднощами стикатися лише з небезпечними пандеміями з новими варіантами збудників. Це стосується доступних в даний час методів лікування, які, як і наша імунна система, стимулюються, тобто блокують патогенні функції. Основною проблемою тут є яскраво виражена мутаційна та рекомбінаційна здатність збудників, за допомогою яких вони швидко ухиляються від нападу на свої функції та виробляють стійкість.
Лікувальний підхід, що орієнтується на господаря
Скринінг на відповідні цільові структури
Пошук власних цільових структур використовуваного хоста (цілі) інфекції грипу нещодавно успішно завершила робоча група в інституті. Це стало можливим завдяки систематичному використанню РНК-інтерференції (RNAi), важливого процесу генної регуляції в еукаріотичних клітинах, першовідкривач якого був удостоєний Нобелівської премії з медицини в 2003 році. За допомогою RNAi та використання потужних роботів тепер можна принципово вимкнути кожен окремий ген клітини людини у пробірці [1]. З цією метою клітини обробляють невеликими заважаючими молекулами РНК (siРНК), щоб перевірити окремі відповідні функції генів з урахуванням їх ролі у розмноженні патогенів. Що стосується вірусів грипу, робоча група змогла ідентифікувати загалом 287 генів людини, експресія яких необхідна для реплікації вірусу, з одного боку, і є непотрібною для функціонування клітин, з іншого [2]. Відповідні функції генів та отримані білки тепер можна розглядати як цільові структури для розвитку нового класу лікарських засобів з високим рівнем стійкості.
Нові препарати проти вірусів грипу
З метою подальшого розвитку цього підходу, поки він не стане готовим до наркотиків, інститут взяв на себе координацію проекту ANTIFLU із 7-ї рамкової програми досліджень ЄС (http://www.antiflu-project.eu/). Мета заснована на визначеному цілі у колі визначених європейських партнерів по співпраці, включаючи Центр виявлення свинцю (НРС) Товариства Макса Планка, т.зв. вести-Розробити сполуки як попередники для лікарського засобу широкої дії та стійкого проти грипозних інфекцій. Для цього передбачається п’ять років. Після цього повинні пройти клінічні випробування. Якщо проект буде успішним, приклад грипу наведе докази доцільності терапії, спрямованої на прийому господарями, при гострих інфекційних процесах.
Допомагає проти хронічних хламідійних інфекцій
Пройдений шлях також може бути ефективним у випадку хронічних інфекцій: оскільки хламідіоз, як обов’язковий внутрішньоклітинний бактеріальний збудник, як правило, зберігається в організмі людини та завдає довгострокової шкоди, якщо лікування антибіотиками не є успішним. Chlamydia trachomatis Наприклад, маючи майже 90 мільйонів нових інфекцій на рік, це є основною причиною стерильності у жінок та позаматкової вагітності. Тому дослідники MPI працюють над загальногеномним аналізом факторів клітин хазяїна, які відіграють певну роль у хламідійних інфекціях. Перші проміжні результати вже були досягнуті з ідентифікацією незамінних протеїнкіназ [3]. Завдяки цілеспрямованому на господаря лікування, можливо, у поєднанні з антибіотиками, можна досягти більш стійких терапевтичних успіхів у майбутньому. Терапія, призначена господарем, також може бути корисною в поєднанні з вакцинами.
Поліпшення виробництва вакцин
Індивідуальна схильність до інфекцій
Глобальний аналіз генної функції, проведений на прикладі вірусів грипу та хламідіозу, також включає подальший значний приріст знань. Загальновідомо, що люди часто по-різному реагують на збудників інфекцій. Це впливає на сприйнятливість до збудників інфекцій, а також на ступінь тяжкості та перебігу інфекцій. Причини цього полягають, крім дієтичного впливу, у нашому індивідуальному генетичному складі. Багато наших генів є поліморфними, це означає, що вони зустрічаються в різних генетичних формах, що також спричиняє різницю у функціональності генних продуктів. Оскільки загальновикладені вище аналізи геному визначили всі ті гени людини, які виконують важливі функції в інфекції, можна припустити, що поліморфізми саме в цих генах мають позитивний чи негативний вплив на перебіг інфекції. Отже, епідеміологічний аналіз інфекції на основі визначених детермінант хазяїна може дати змогу зробити важливі висновки щодо індивідуальної схильності до інфекційних захворювань.
світогляд
Як було показано, глобальний функціональний аналіз геному людини, розпочатий в інституті щодо гострих (віруси грипу), а також хронічних (хламідіоз) інфекційних захворювань, відкрив нові шляхи для кращого розуміння ролі організму-господаря в процесі зараження, а також визначив курс для раніше невикористаної форми терапії а саме лікування інфекції, спрямованої на господаря. Ця форма терапії обіцяє високий рівень стійкості і сама по собі або в поєднанні з антибіотиками або вакцинами значно розширить наш репертуар у боротьбі з патогенами. Крім того, з отриманих даних можна отримати важливу інформацію щодо індивідуальної сприйнятливості до збудників інфекцій. Ключем до цієї нової знахідки стало систематичне застосування технології скринінгу на основі RNAi. Подібні дослідження з іншими важливими людськими патогенами відбудуться далі.