Закаленные холодом гены бактерий помогут создать вакцины нового типа

Создание вакцин нового поколения – очень важная, трудная и ответственная задача, которая стоит сейчас перед учеными всего мира. На помощь исследователям приходят методы генной инженерии, с помощью которых ученые изменяют генотип микроорганизмов для того, чтобы придать им те или иные свойства, и уже затем попытаться создать вакцину для профилактики того или иного заболевания. Больше всего канадских исследователей, которые проводили очень интересные, с научной точки зрения, опыты с использованием генов холодоустойчивых бактерий, интересует создание новой, более эффективной и безопасной вакцины от туберкулеза.

Принципиально новый метод получения вакцин разработала группа специалистов канадского университета Виктории (University of Victoria) под руководством профессора Фрэнсиса Нано (Francis Nano).

Авторы использовали морозоустойчивые гены холодолюбивой бактерии Colwellia psychrerythraea, обитающей в Арктике за Полярным кругом. 9 важнейших генов C. psychrerythraea, контролирующих деление клеток и восстановление ДНК, заменили собой соответствующие гены бактерии Francisella novicida, родственницы болезнетворного микроорганизма F. Tularensis, который вызывает развитие туляремии — заболевания, которое поражает лимфатические узлы и сопровождается лихорадкой и интоксикацией.

В результате замены 9 генов исследователям удалось получить штаммы возбудителей, которые умирали при температуре ниже необходимой для их нормального развития. Заменив 3 гена, которые отвечают за выработку фермента, участвующего в синтезе ДНК, группа Фрэнсиса Нано смогла вырастить болезнетворные бактерии, которые погибали при температуре 33, 35 и 37 градусов Цельсия.

Затем в эксперименте с мышами модифицированные бактерии вводились в хвосты мышей, температура которых была ниже температуры всего тела. Некоторое время спустя, исследователи отметили, что микроорганизмы размножаются в четко ограниченной области и не проникают во внутренние органы, где температура выше.

Наличие микробов в коже грызунов обеспечивало защитный ответ иммунной системы. Однако, проникая во внутренние органы, бактерии погибали из-за повышения температуры среды. Привитые таким образом мыши не погибли, после того как позднее им вводили смертельной дозу обычных возбудителей туляремии.

«Теперь наша главная цель – туберкулез», – говорит Фрэнсис Нано, который планирует использовать полученные данные и опыт для создания новой противотуберкулезной вакцины. По мнению ученого, такой же подход можно применять для создания вакцин от многих других распространенных инфекций.