Ответственные за многие заболевания бактерии добывают необходимое для роста и размножения железо из организма человека. Для этого они используют особые молекулы – сидерофоры, которые связываются с атомами железа в белках и «похищают» их, отправляя внутрь бактериальной клетки через специальный рецептор на клеточной мембране.
Этот механизм добычи железа стал мишенью для ученых, работающих над антибактериальными вакцинами. Сидерофоры слишком малы, чтобы вызвать иммунный ответ в организме, поэтому исследователи решили сделать их заметными для B-лимфоцитов и других иммунных клеток. В новом варианте вакцины они присоединили к молекулам-сидерофорам так называемые белки-носители. Крупные молекулы белков распознаются иммунной системой как «чужаки», и в организме начинается выработка соответствующих антител, которые подействуют и на сидерофоры.
Группа исследователей из Мичиганского университета работала над вакциной против сидерофоров бактерии Escherichia coli вызывающей инфекцию мочевых путей. Другой коллектив, состоящий из ученых Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета в Ирвайне, создал вакцину аналогичного типа против одного из штаммов сальмонелл (Salmonella), ответственных за тяжелые пищевые отравления. Каждая группа ввела свою вакцину лабораторным мышам, а затем заразила этих мышей соответствующими бактериями.
В обоих случаях вакцинация не предотвратила болезнь полностью, но значительно снизила ее тяжесть. У мышей с инфекцией мочевых путей, количество бактерий в организме было в десять раз меньше, чем у контрольной группы. Воспаление у них проявлялось менее сильно. У мышей, в организм которых были введены сальмонеллы, количество бактерий по сравнению с тем, кто не получил вакцину, снизилось в 20 тысяч раз.
Тем не менее, ученые считают достигнутые результаты лишь первым шагом в использовании вакцин, нацеленных на сидерофоры. В будущем они надеются увеличить эффективность этих вакцин, а также разработать аналогичные вакцины для других бактерий. Поскольку некоторые виды бактерий используют сходные молекулы-сидерофоры, весьма вероятно, что одна вакцина будет действовать сразу на несколько видов бактерий. По расчету ученых, первые клинические испытания таких вакцин при лечении людей состоятся через пять лет. Инфекционист Джеймс Джонсон, комментируя перспективы нового типа вакцин, говорит, что они, возможно, послужат заменой многим антибиотикам, эффективность которых сейчас снижается из-за того, что бактерии вырабатывают устойчивость к ним.
Оба исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (1, 2).
