2023 Autorius: Bailey Leapman | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-05-20 22:55
Merilendo universiteto Medicinos mokyklos Genomo mokslų instituto tyrėjai sukūrė naują techniką, kuri gali vienu metu stebėti ligą sukeliančio mikrobo aktyvumą ir ląstelės-šeimininkės atsaką į tą patogeną. Naudodama naują metodą Chlamydia trachomatis infekcijai tirti, tyrimo grupė stebėjo, kaip užkrėstos ląstelės atsakas prisideda prie vieno iš būdingų chlamidijų ligos padarinių – audinių randų. Jų išvados skelbiamos gruodžio 4 d. PLOS One numeryje.
Chlamydia trachomatis yra tarpląstelinė, ligas sukelianti bakterija, atsakinga už dažniausiai pasaulyje plintančias lytiniu keliu plintančias infekcijas (LPI) ir infekcinį aklumą (trachomą). Lytiniu keliu plintančios chlamidinės infekcijos dažnai būna besimptomės ir sukelia audinių pažeidimus bei randus. Pavyzdžiui, chlamidijų sukeltas randų audinys kiaušintakiuose gali užblokuoti kiaušintakių angą ir sukelti nevaisingumą. Sergant trachoma, chlamidinis randas vidinėje vokų vidinėje dalyje sukelia blakstienų inversiją ir tiesioginį ragenos dilimą blakstienomis, todėl ragena tampa nepermatoma.
Pagrindinis chlamidijų infekcijos paradoksas yra tas, kad žmogaus imuninis ir ląstelių atsakas į infekciją prisideda prie ligos atsiradimo. Tarpdisciplininė genomo mokslininkų ir bioinformatikos ekspertų komanda sugebėjo sukurti novatorišką metodą, naudodama naują RNA-Seq technologiją, kad atskleistų sudėtingą sąveiką tarp įsiveržusių bakterijų patogenų ir juos priimančių žinduolių ląstelių.
"Kitos kartos sekos nustatymo technologija pažengė į priekį, todėl dabar galime pritaikyti šiuos sudėtingus analizės įrankius sudėtingoms bakterinėms žmogaus ląstelių infekcijoms, net ir labai ankstyvose infekcijos vietose. Šie ankstyvieji įvykiai dažnai sudaro sąlygas ligai atsirasti daug vėliau“, – sako Merilendo universiteto Medicinos mokyklos Genomo mokslų instituto (IGS) mikrobiologijos ir imunologijos docentas ir vyresnysis autorius Garry Myersas. "Mes nustatėme, kad atsakas į chlamidijų infekciją yra greitas ir dramatiškas, ir pastebėjome daug naujų šeimininkų ląstelių transkripcijos reakcijų į infekciją. Visų pirma, mums pavyko nustatyti nenormalią ankstyvą šeimininko ląstelių genų ekspresiją, kuri, kaip žinoma, sukelia randus, ir daugelio genų, koduojančių fibrotinių randų blokus, ekspresiją“, – sakė Myersas. kai tik chlamidija užkrečia ląstelę. Priklausomai nuo to, kaip asmuo reaguoja į šią infekciją, šie šeimininko atsakai sukelia daugybę teigiamų grįžtamojo ryšio kilpų, kurios ilgainiui padidina ligą sukeliančių randų susidarymą."
Šiame tyrime mokslininkai naudojo tiek bakterijų, tiek žmogaus rRNR išeikvojimą, kad praturtintų bakterijų ir žmogaus RNR iš užkrėstų ląstelių, kad būtų galima vienu metu nustatyti seką. Šis naujos kartos giluminio sekos nustatymo metodas išskyrė chlamidijų ir šeimininko ekspresiją, o tai leido gauti išsamų vaizdą apie šeimininko ir patogeno transkripciją, ypač prastai apibūdinamose ankstyvosiose infekcijos stadijose.
"Naudodamiesi šiuo vienu metu taikomu RNR-Seq metodu, galėjome ištirti, kaip chlamidijos ir užkrėsta ląstelė-šeimininkė reagavo viena į kitą. Tai suteikia mums reikšmingos informacijos apie randus dėl chlamidijų ligos", - sakė Myersas. "RNR-Seq metodas, pradėtas naudoti čia, taip pat taikomas visoms bakterijoms, kurios užkrečia žmogaus ląsteles."
„Šiame projekte sukurtas vienu metu taikomas RNR-Seq metodas greičiausiai bus plačiai naudojamas šeimininko/patogeno tyrimuose“, – sako Claire M. Fraser, Ph. D., Genomo mokslų instituto direktorė ir vadovė. Šį darbą atlikusio Nacionalinio sveikatos instituto finansuojamo užkrečiamųjų ligų genomo sekos nustatymo centro tyrėja. „Tai puikus pavyzdys, kaip technologijų plėtra, susijusi su konkretaus patogeno tyrimu, gali būti panaudota plačiau."
„Santuoka tarp genomikos ir bioinformatikos sričių suteikia naujų priemonių fundamentinių tyrimų mokslininkams, kad jie suprastų, kaip kenksmingi mikrobai sukelia ligas“, – sako E. Albert Reece, M. D., Ph. D., M. B. A., medicinos viceprezidentas. Merilendo universiteto reikalų ir John Z. bei Akiko K. Bowers nusipelniusių Merilendo universiteto medicinos mokyklos profesorių ir dekanų. "Gebėjimas ištirti ląstelių-šeimininkų ir patogeno sąveiką suteikia tyrėjams išsamesnį infekcijos vaizdą ir gali atskleisti naujus gydymo tikslus."
