นักวิจัยได้ค้นพบวิธีที่แบคทีเรียแอนแทรกซ์ป้องกันตนเองจากการถูกโจมตีทางชีวเคมีของระบบภูมิคุ้มกัน

ผลการวิจัยพบว่าไม่เพียง แต่เป็นมุมมองใหม่ของความรุนแรงของโรคแอนแทรกซ์ แต่ยังแนะนำเป้าหมายใหม่ที่เรียกว่า

Evgeny Nudler หัวหน้าแผนกชีวเคมีของโรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยนิวยอร์กกล่าวว่าแบคทีเรียไนตริกออกไซด์ synthase (bNOS) สำหรับต่อสู้กับเชื้อโรค

“นั่นคือความต่อเนื่องในการทำงานของเราอย่างชัดเจน” นูดเลอร์กล่าว “เพื่อค้นหาสารยับยั้งโมเลกุลขนาดเล็กของไนตริกออกไซด์แบคทีเรียที่ไม่แตะต้องมนุษย์ถ้าเราโชคดีเราจะพบสารยับยั้งที่อาจทำงานเป็นยาปฏิชีวนะได้ .”

ผู้เชี่ยวชาญคนหนึ่งคิดว่าการค้นพบนั้นมีศักยภาพในการรักษา

“bNOS สามารถเป็นเป้าหมายในการรักษาโรคได้อย่างแน่นอน” Philip Tierno Jr. ผู้อำนวยการจุลชีววิทยาคลินิก & amp; ภูมิคุ้มกันวิทยาในแผนกวิชาจุลชีววิทยา & amp; พยาธิวิทยาที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก “เห็นได้ชัดว่าพวกเขาแสดงให้เห็นว่ามันควรจะเป็นเป้าหมายและหากพบสิ่งใดพวกเขาอาจทำให้เกิดความรุนแรงของสิ่งมีชีวิตตามที่ปรากฏในแบบจำลองของเมาส์”

“ แต่มันอาจซับซ้อนกว่าแบบจำลองที่เสนอและอาจมีปัจจัยอื่น ๆ อีกมากเกินกว่าที่พวกเขาแนะนำ” Tierno กล่าว “สิ่งต่าง ๆ อาจไม่ง่ายอย่างที่เห็น แต่เป็นขั้นตอนในทิศทางที่ถูกต้องและควรได้รับการสำรวจและอาจเสนอวิธีแก้ปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพราะโรคแอนแทรกซ์อาจเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับผู้ก่อการร้าย”

 

ผลลัพธ์ถูกรายงานใน การดำเนินการของ National Academy of Sciences ในสัปดาห์นี้

จากการวิจัยก่อนหน้านี้ทีมวิจัยระบุว่า bNOS (เอนไซม์ที่สังเคราะห์ไนตริกออกไซด์) ช่วยป้องกันแบคทีเรียบางชนิดจากความเครียดของสารเคมีที่ออกซิไดซ์รวมถึงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และไนตริกออกไซด์ซึ่งเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าแมคโครฟาจใช้ในการฆ่า เชื้อโรค งานวิจัยนั้นเกี่ยวข้องกับ Bacillus subtilis ซึ่งเป็นญาติใกล้ชิดของเชื้อแอนแทรกซ์, Bacillus anthracis

ในการศึกษาครั้งนี้ทีมพบว่าเมื่อพวกเขากลายพันธุ์ยีน bNOS ในเชื้อโรคแอนแทรกซ์แบคทีเรียที่เกิดนั้นมีความไวต่อความเครียดออกซิเดชั่นไกลออกไปสามารถงอกในแมคโครฟาจและหนูตายได้น้อยมาก

การสังเกตการณ์เหล่านั้นบอกว่านูดเลอร์ไม่ได้คาดคิด อย่างไรก็ตามขนาดของพวกเขาคือ

“ ความประหลาดใจก็คือมันน่าทึ่งมาก” เขากล่าว “เราคาดหวังผลกระทบบางอย่าง” แต่ด้วยความรุนแรงที่ลดลงเกือบ 1,000 เท่าเขาอธิบายว่า “นี่หมายความว่า bNOS เป็นปัจจัยสำคัญในการเกิดโรคแอนแทรกซ์ที่เป็นโรคระบาด”

ผลการวิจัยพบความขัดแย้งที่ชัดเจนว่าแบคทีเรียจะต้องสังเคราะห์ไนตริกออกไซด์ของตัวเองเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้จากการโจมตีของไนตริกออกไซด์ที่เกิดจากระบบภูมิคุ้มกัน แต่นูดเลอร์กล่าวว่ามันเป็นเรื่องของเวลา

“ แบคทีเรียผลิตไนตริกออกไซด์ทันทีเมื่องอกในสองชั่วโมงแรกของการติดเชื้อ” เขาอธิบาย “แมคโครฟาจผลิตตัวเองในเวลาต่อมาอีก 12 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อดังนั้นแบคทีเรียจึงใช้ประโยชน์จากไนตริกออกไซด์ของตัวเองเพื่อป้องกันตัวจากการโจมตีไนตริกออกไซด์ในอนาคต”

อันที่จริงเขาตั้งข้อสังเกตว่าในช่วงการก่อตัวของสปอร์เชื้อโรคแอนแทรกซ์จะเก็บ bNOS บางส่วนดังนั้นมันจะสามารถใช้ได้ทันทีเมื่อการงอกเมื่อแบคทีเรียมีความเสี่ยงมากที่สุด

“สปอร์” ของแบคทีเรียเป็นโครงสร้างคล้ายเมล็ดที่แบคทีเรียก่อตัวขึ้นเพื่อป้องกันตนเองจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย การสูดดมสปอร์ของแอนแทรกซ์ (ที่เกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกาไปรษณีย์บริการปลายปี 2544) เป็นสิ่งที่อันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสปอร์จะถูกห้อมล้อมด้วยแมคโครฟาจในบริเวณที่พวกมันงอกและหลบหนีเพื่อแพร่เชื้อ

ตอนนี้ Nudler และทีมของเขากำลังค้นหาตัวยับยั้งโมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถเลือกเป้าหมาย bNOS ในขณะที่ปล่อยเอนไซม์คู่กันของมนุษย์ไว้คนเดียว

จากความแตกต่างระหว่างโปรตีนทั้งสองเขากล่าวว่า “มีโอกาสที่ดีที่เราจะพบโมเลกุลจำเพาะที่สามารถยับยั้งมันได้”

 

การพัฒนาทางชีวภาพที่เป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งที่เป็นไปได้ก็ถูกตีพิมพ์ในฉบับเดียวกันกับ PNAS โยชิฮิโระคาวาโอกะแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสันและเพื่อนร่วมงานอธิบายวิธีการใหม่ที่ปลอดภัยกว่าในการปลูกเชื้อไวรัสอีโบลาในวัฒนธรรมเป็นการล่วงหน้าที่จะช่วยให้นักวิจัยจัดการกับเชื้อโรคในสถานที่ที่มีข้อ จำกัด น้อยกว่า วงจรชีวิตและการพัฒนาของการรักษาด้วยยาต้านไวรัส