Ученые собрали геном возбудителя иммунодефицитной пневмонии

Секвенирование генома дрожжеподобного гриба Pneumocystis jirovecii — это достижение, которое поможет идентифицировать новые лекарственные мишени для лечения и предупреждения пневмоцистной пневмонии, распространенной и зачастую смертельной инфекции для пациентов с иммунодефицитом, сообщает EurekAlert!.

Этот микроорганизм не может быть выделен и культивирован в лабораторных условиях для исследований, следовательно, особенности его биологии и патогенности до сих пор были практически неизвестны. Геномная последовательность P. jirovecii  предоставила ученым сведения, необходимые для разработки терапевтической стратегии.

Пневмоцистная пневмония относится к оппортунистическим инфекциям, поражающим людей с нарушенной иммунной системой. Особую важность она приобрела в 1980-х — с увеличением числа больных с синдромом приобретенного иммунодефицита.

Для получения генома возбудителя пневмоцистной пневмонии авторы исследования, группа ученых под руководством Филиппе Хаузера (PhilippeHauser) из Госпитального центра Университета Вадуа и Университета Лозанны, Швейцария, взяли образцы бронхоальвеолярного смыва у пациентов с пневмоцистной пневмонией, концентрировали клетки гриба иммунопреципитацией и умножили копии ДНК, выделенные из этого материала,методом амплификации. Полученная  ДНК представляла собой смесь полинуклеотидных цепочек молекулы наследственности самого гриба, человека и других микробов, обитающих в легких пациента.

Просеквенировав суммарную ДНК, экспериментаторы передали ее биоинформатикам, которые проанализировали последовательности нуклеотидов и выделили из них те, что принадлежали дрожжеподобному грибу- возбудителю пневмонии. После этого отдельные фрагменты ДНК патогенна были собраны в геном, являющийся по сути метагеномом, то есть совокупным геномом генетического материала дрожжеподобного гриба из образцов среды.

Анализ полученного генома возбудителя пневмоцистной пневмонии показал, что этот микроб не способен производить токсины и факторы вирулентности, которые содействуют проникновению микроба в организм хозяина. Этим объясняется тот факт, что P.  jirovecii  не вызывает заболевания у здоровых людей, но выходит из-под контроля, не встречая сопротивления иммунной системы.

В настоящее время пневмоцистную пневмонию лечат препаратами-антагонистами фолиевой кислоты, которые ингибируют дигидрофолат редуктазу (DHFR), фермент, участвующий в синтезе нуклеотидов. Ингибирование этого фермента блокирует синтез нуклеотидов, что в свою очередь препятствует репликации ДНК и клеточному делению. 

Однако многие изоляты микроба показывают приобретенную устойчивость к антифолатам, что делает поиск новых мишеней лекарственной терапии актуальной исследовательской задачей.

Результаты  исследования опубликованы в онлайновом издании Американского Микробиологического Общества mBio и доступны исследователям во всем мире.