Ученые нашли способ упростить и ускорить диагностику туберкулеза с помощью нового молекулярного маркера

Химики из Массачусетского технологического института (MIT) разработали метод идентификации сложной сахарной молекулы в клеточной стенке Mycobacterium tuberculosis — самого смертоносного патогена в мире, вызывающего туберкулез. Этот молекулярный маркер может стать основой для более простых и быстрых тестов на туберкулез, что особенно актуально для стран с высоким уровнем заболеваемости, рассказывает ScienceDaily.

Детали исследования

Туберкулез остается самой смертельной инфекционной болезнью в мире: ежегодно он поражает около 10 млн человек и уносит более 1 млн жизней. Бактерия, вызывающая болезнь, имеет толстую клеточную стенку, которая помогает ей противостоять иммунной системе человека. Значительная часть этой стенки состоит из гликанов — сложных сахарных молекул, но их роль в защите бактерии оставалась малоизвестной из-за трудностей с их маркировкой.

Исследователи из MIT преодолели эту проблему, разработав способ маркировки гликана ManLAM с помощью органической молекулы — оксазиридина, который реагирует со специфическими серосодержащими сахарами (MTX), уникальными для трех видов бактерий, в том числе Mycobacterium tuberculosis. После маркировки гликана ученые смогли визуализировать его расположение в клеточной стенке бактерии и проследить, что с ним происходит в течение первых нескольких дней инфекции в иммунных клетках человека (макрофагах).

Перспективы для диагностики

Новый метод открывает возможности для создания более простой диагностики туберкулеза. В настоящее время диагностика часто зависит от рентгена грудной клетки, молекулярных тестов или выращивания бактерий из мокроты, что занимает недели, имеет высокий уровень ложноотрицательных результатов и затруднено для детей, которые не всегда могут предоставить образец. В развивающихся странах, где туберкулез распространен, эти методы часто недоступны.

«Нет много хороших диагностических опций, а для некоторых групп пациентов, в частности детей, трудно получить образцы для анализа. Есть большой стимул разрабатывать простые и быстрые тесты», — отметила Лаура Кислинг, профессор химии MIT и старший автор исследования.

Исследователи надеются, что маркировка гликанов позволит создать тест, который будет выявлять туберкулез по образцам мочи или культурам, что будет дешевле и быстрее современных методов. Они уже планируют усовершенствовать тест, чтобы он мог обнаруживать даже малые концентрации ManLAM в моче, что особенно важно для пациентов с подавленной иммунной системой, например, из-за ВИЧ.

Значение для науки

Помимо диагностики, новый метод поможет лучше понять, как устроена клеточная стенка бактерии, как она взаимодействует с иммунной системой и как реагирует на антибиотики или иммунную стимуляцию. Оказалось, что вопреки предыдущим гипотезам, ManLAM не отделяется от бактерии после инфицирования, а остается в ее клеточной стенке в течение первых нескольких дней, что может изменить представления о механизмах инфекции.

Больше новостей читайте на GreenPost.