Teljesen új megközelítés a Lyme-kór megelőzésében

Az MIT és a Helsinki Egyetem kutatói a közelmúltban fedezték fel, hogy az emberi verejték olyan fehérjét tartalmaz, amely védelmet nyújthat a Lyme-kór ellen. Azt is megállapították, hogy a lakosság körülbelül egyharmada hordozza ennek a fehérjének egy olyan genetikai változatát, amely a teljesgenom-asszociációs vizsgálatok szerint összefüggésbe hozható a Lyme-kórral.

Azt nem tudni pontosan, hogy a fehérje hogyan gátolja a Lyme-kórt okozó Borrelia burgdorferi baktérium növekedését. A kutatók azonban azt remélik, hogy a fehérje védelmi képességeit hasznosítva olyan bőrkrémeket hozhatnak létre, amelyek segíthetnek a betegség megelőzésében, vagy az antibiotikumokra nem reagáló fertőzések kezelésében.

„Ez a fehérje bizonyos védelmet nyújthat a Lyme-kór ellen, és úgy gondoljuk, hogy valós lehetőségek vannak egy ezen a fehérjén alapuló megelőző és esetleg terápiás szerre” – mondja Michal Caspi Tal. Ő az MIT Biológiai Mérnöki Tanszékének vezető kutatója és az új tanulmány egyik vezető szerzője.

Hanna Ollila, a Helsinki Egyetem Molekuláris Orvostudományi Intézetének vezető kutatója, valamint az MIT és a Harvard Broad Institute kutatója szintén vezető szerzője a Nature Communications című szaklapban megjelent tanulmánynak. A tanulmány vezető szerzője Satu Strausz, a Helsinki Egyetem Molekuláris Orvostudományi Intézetének posztdoktora.

Meglepő kapcsolat

Tal és Ollila, akik együtt voltak posztdoktorok a Stanford Egyetemen, és néhány évvel ezelőtt kezdték el ezt a vizsgálatot, hogy megtalálják a Lyme-kórra való hajlam genetikai markereit. Ezért teljesgenom-asszociációs vizsgálatot (GWAS) végeztek egy finn adathalmazon, amely 410 000 ember genomszekvenciáit tartalmazza, valamint részletes információkat az orvosi előzményekről.

Ez az adathalmaz körülbelül 7000 olyan embert tartalmaz, akiknél Lyme-kórt diagnosztizáltak, így a kutatók olyan genetikai variánsokat kerestek, amelyek gyakrabban fordulnak elő náluk, mint azoknál, akiknél nem diagnosztizáltak Lyme-kórt.

Szekretoglobin

Az elemzés három találatot mutatott ki, köztük kettőt olyan immunmolekulákban, amelyeket korábban már kapcsolatba hoztak a Lyme-kórral. A harmadik találat azonban teljes meglepetés volt – egy SCGB1D2 nevű szekretoglobin.

A szekretoglobinok a tüdőt és más szerveket alkotó szövetekben található fehérjék családja, és szerepet játszanak a fertőzésekre adott immunválaszokban. A kutatók felfedezték, hogy ezt a bizonyos szekretoglobint elsősorban a verejtékmirigyek sejtjei termelik.

Annak kiderítésére, hogy ez a fehérje hogyan befolyásolhatja a Lyme-kórt, a kutatók létrehozták az SCGB1D2 normál és mutált változatait, és laboratóriumban tenyésztett Borrelia burgdorferi baktériumnak tették ki őket.

Azt találták, hogy a fehérje normál változata jelentősen gátolta a Borrelia burgdorferi növekedését. Amikor azonban a mutáns változattal vizsgálták a baktériumokat, kétszer annyi fehérjére volt szükség a baktériumok növekedésének elfojtásához.

A kutatók ezután a baktériumokat az SCGB1D2 normál vagy mutáns változatával vizsgálták, majd egerekbe injektálták őket. A mutáns fehérjének kitett baktériumokkal befecskendezett egerek megfertőződtek Lyme-kórral, de az SCGB1D2 normál változatával vizsgált baktériumokkal befecskendezett egerek nem.

„A tanulmányban bemutatjuk, hogy a 10. napig egészségesek maradtak, de több mint egy hónapig követtük az egereket, és nem fertőződtek meg. Nem később, hanem egyáltalán nem fertőződtek meg” – mondja Tal.

A fertőzés megelőzése

Miután az MIT és a Helsinki Egyetem kutatói első eredményeiket közzétették egy preprint szerveren, észt kutatók megismételték a genomszintű asszociációs vizsgálat eredményeit, az észt biobank adatainak felhasználásával. Ezeket az adatokat – mintegy 210.000 emberről, köztük 18.000 Lyme-kórosról – később hozzáadták a végleges Nature Communications tanulmányhoz.

A kutatók egyelőre nem tudják, hogy az SCGB1D2 hogyan gátolja a baktériumok növekedését, vagy hogy a variáns miért kevésbé hatékony. Azt azonban megállapították, hogy a variáns a prolin aminosavról a leucinra való áttérést okoz, ami zavarhatja a normál változatban található spirál kialakulását.

Most azt tervezik megvizsgálni, hogy a fehérje felvitele az egerek bőrére, amelyek természetes módon nem termelnek SCGB1D2-t, megakadályozhatja-e, hogy a Borrelia burgdorferi megfertőzze őket. Azt is tervezik, hogy megvizsgálják, hogy a fehérje az antibiotikumokra nem reagáló fertőzések kezelésére is alkalmas lehet-e.

„Fantasztikus antibiotikumaink vannak, amelyek az emberek 90 százalékánál működnek, de az elmúlt 40 évben, amióta ismerjük a Lyme-kórt, ezen a téren nem mozdultunk előre” – mondja Tal. – „Az emberek tíz százaléka nem gyógyul meg az antibiotikumok után, és számukra nincs kezelés”.

A Lyme megelőzés új megközelítése?

„Ez a felfedezés teljesen új megközelítést tesz lehetővé a Lyme-kór megelőzésében, és érdekes lesz látni, hogy más típusú bőrfertőzések megelőzésében is hasznos lehet-e” – mondja Kara Spiller, a Drexel Egyetem Biomedical Engineering School of Biomedical Innovation professzora, aki nem vett részt a tanulmányban.

A kutatók megjegyzik, hogy azoknál az embereknél, akik az SCGB1D2 normál változatával rendelkeznek, még mindig kialakulhat Lyme-kór – nem szabad azt feltételezni, hogy nem fog kialakulni. Az egyik tényező, amely szerepet játszhat, az, hogy az illető éppen izzad-e, amikor a Borrelia burgdorferit hordozó kullancs megcsípi.

Az SCGB1D2 csak egy az emberi szervezet által termelt 11 szekretoglobin fehérje közül. Tal azt is tervezi, hogy tanulmányozza, mit csinálhat a többi szekretoglobin a szervezetben, különösen a tüdőben, ahol közülük sok található.

„A legizgalmasabb számomra az az elképzelés, hogy a szekretoglobinok olyan antimikrobiális fehérjék osztályát képezhetik, amelyekre eddig nem gondoltunk. Immunológusként megállás nélkül beszélünk az immunglobulinokról, de én még soha nem hallottam szekretoglobinról, mielőtt ez a GWAS-vizsgálatunkban felbukkant. Ezért olyan izgalmas ez most számomra. Tudni akarom mindről, hogy pontosan hogyan működnek” – mondja.

A teljes tanulmány itt olvasható.

Forrás: Lymedisease.org