Zamaskować się przed HIV
Walka z epidemią infekcji wirusa HIV jest od wielu lat jednym z największych wyzwań medycyny. Czołowi naukowcy poszukują nowych metod walki z tym wyjątkowo podstępnym zarówno na etapie profilaktyki, jak i leczenia rozwiniętych infekcji. Pomimo wielu lat starań, wciąż jesteśmy jednak na przegranej pozycji w tej batalii - nic więc dziwnego, że poszukiwane są różne, nawet najbardziej nietypowe rozwiązania. Najnowszym z nich jest neutralizacja wirusa dzięki genetycznej modyfikacji bakterii należących do naturalnej mikroflory narządów płciowych.
Pomysł zrealizowali i przetestowali w warunkach laboratoryjnych amerykańscy badacze z kilku uczelni. Wykorzystali oni fakt, że każdy z wirusów musi związać się z określonym białkiem (receptorem) na powierzchni komórek gospodarza, aby mogło dojść do infekcji. W przypadku HIV możliwych kombinacji receptorów jest kilka, lecz niezbędnym do ataku elemtentem jest białko CD4 zlokalizowane m.in. na powierzchni tzw. pomocniczych limfocytów T - jednego z typów komórek układu odpornościowego. Badacze postanowili obniżyć skuteczność wirusa poprzez "zasłonięcie" ludzkich receptorów dzięki osiągnięciom inżynierii genetycznej. W tym celu zmodyfikowano genetycznie bakterie jednego z gatunków zamieszkujących naturalnie drogi rodne kobiet tak, aby wytwarzały cząsteczki CD4. Dzięki temu, zdaniem badaczy, możliwe byłoby związanie znacznej części cząstek wirusowych i ich neutralizacja jeszcze przed wejściem do limfocytów.
Jako materiał do badań wykorzystano bakterie pobrane z pochwy od zdrowych kobiet. Do eksperymentu wykorzystano ostatecznie bakterie gatunku Lactobacillus jensenii. Przygotowano także zmodyfikowaną wersję genu kodującego białko CD4 - dzięki odpowiednim manipulacjom umożliwiono ich wydzielanie do otoczenia (w limfocytach proteina ta jest związana z błoną komórkową). Następnie za pomocą serii krótkich ładunków elektrycznych wstawiono do bakterii cząsteczkę DNA zawierającą gen kodujący CD4.
Po potwierdzeniu prawidłowego przebiegu syntezy białka oraz jego składania (nazywamy tak proces przyjmowania przez cząsteczkę proteiny odpowiedniego układu przestrzennego atomów) przeprowadzono testy wiązania wirusa przez syntetyzowane w komórkach bakterii cząsteczki naśladujące te z powierzchni limfocytów. Potwierdzono w ten sposób, że w warunkach in vitro możliwe jest całkowite związanie cząstek wirusowych przez wydzielane z bakterii białko. Wykazano także, że dzięki zastosowaniu tej techniki możliwe jest całkowite powstrzymanie infekcji ludzkich komórek przez HIV w warunkach laboratoryjnych.
Ze względów bezpieczeństwa nie przeprowadzono dotychczas testów na ludziach. Wiele wskazuje jednak na to, że taka forma profilaktyki miałaby ogromną szansę stać się interesującą alternatywą dla opracowywanych obecnie metod. Gdyby potwierdzono skuteczność zastosowania modyfikowanych bakterii także u ludzi, uzyskalibyśmy bezpieczne, niezwykle tanie i - co najwazniejsze - skuteczne narzędzie profilaktyki "dżumy XXI wieku".
Komentarze (18)
inhet, 8 lipca 2008, 10:11
No tak, ale co z gejami? Znów dyskryminacja!
mikroos, 8 lipca 2008, 10:32
Może zrobią dla nich modyfikowane pałeczki okrężnicy?
szpaku, 14 sierpnia 2008, 21:58
Mnie zastanawia czy taki sposób protekcji nie wpłynie na upośledzenie przekaźnictwa sygnałów w synapsie immunologicznej miedzy komórkami prezentującymi antygen, a limfocytami Th, no bo taka rozpuszczalna CD4+ będzie konkurowała z CD4+ powierzchniowymi, co może ostatecznie przyczyniać się do upośledzenia rozwoju odpowiedzi swoistej na patogeny:/ chociaż pomysł jest ciekawy i jak to się zawsze mówi dalsze badania są niezbędne
mikroos, 14 sierpnia 2008, 22:24
Nie powinno to wpływać w żaden sposób na przekaźnictwo (choć oczywiście rzeczywistość pokaże, jak będzie). Receptor CD4 potrzebuje znacznie szerszego kontekstu antygenowego, by skutecznie przyłączyć Th do innych komórek. Nawet jeśli taka zmodyfikowana bakteria przyczepi się do jakiejś APC, to zaraz się odklei z braku innych antygenów odpowiedzialnych za adhezję.
I rzecz najważniejsza: takie bakterie zasiedlałyby drogi rodne kobiety, a więc miejsce, gdzie limfocyty w stanie wolnym się nie znajdują.
szpaku, 14 sierpnia 2008, 23:06
No limfocyty nie ale komórki dendrytyczne tak. a to na komórce dendrytycznej mogło by mieć miejsce wiązanie koreceptora do łańcucha beta cząsteczki MHC II,
szpaku, 14 sierpnia 2008, 23:11
A po za tym system immunologiczny jest związany z błonami śluzowymi i pod warstwą błony znajdują się zgrupowania komórek odpornościowych również limfocytów.
mikroos, 15 sierpnia 2008, 09:20
Ale i tak bakteria nie przykleiłaby się tam na dłużej. Poza tym DC też nie unoszą się luzem w śluzie dróg rodnych! DC zasiedlają dopiero nabłonek, do którego z kolei bakterie nie docierają. Pomiędzy nimi nie będzie nawet fizycznego kontaktu, więc nie ma jak dojść do kompetycji o receptor.
szpaku, 15 sierpnia 2008, 14:40
jak to nie długo?? pałeczki Duderleina a do tej grupy zalicza się Lactobacillus jensenii trwale utrzymują się w błonie śluzowej pochwy, nie mogą sobie pływać luzem, bo zostały by szybko usunięte, utrzymanie się jakiejkolwiek bakterii w ustroju gospodarza warunkują procesy adhezji. Bakterie przylegają np. do wielocukrów błony śluzowej.
Piszesz że nie ma kontaktu miedzy bakteriami a komórkami DC, to w takim razie dlaczego dochodzi do rozwoju reakcji zapalnej w odpowiedzi na kolonizację niektórymi szczepami, też patogenami
mikroos, 15 sierpnia 2008, 15:08
Odpowiedź pojawia się w sytuacji, gdy dojdzie do naruszenia nabłonka i stanu zapalnego.
szpaku, 15 sierpnia 2008, 15:22
tak?? a jak do tego dojdzie?? skoro wg Ciebie bakterie są po jednej stronie a elementy układu odpornościowego po drugiej?? meningokoki nie mają zdolności ruchu...
szpaku, 15 sierpnia 2008, 15:25
a poza tym stan zapalny jest wynikiem oddziaływań patogen - komórki gospodarza
mikroos, 15 sierpnia 2008, 15:42
Jeszcze jedno: gdyby do zapalenia mogło dojść przy nieuszkodzonym nabłonku, wówczas miałbyś nieustanne zapalenie skóry z uwagi na 10^11 bakterii, które zamieszkują Twoją skórę, wśród nich bardzo wiele chorobotwórczych.
Absolutnie niekoniecznie. Gdyby udział patogenu był konieczny, wówczas nie dochodziłoby do stanu zapalnego np. w przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów, choroby wywołanej całkowicie przez czynniki wewnętrzne. Pamiętaj o tym, że to organizm "przeprowadza" stan zapalny, a nie bakterie. Bakterie są jedynie jednym z możliwych (ale absolutnie nie jedynym) sygnałów inicjujących zapalenie.
szpaku, 15 sierpnia 2008, 16:04
no i właśnie nie....
reumatoidalne zapalenie stawów bardzo często ma podłoże bakteryjne. wiele gatunków bakterii cechuje zjawisko mimikry antygenowej ich antygeny posiadają epitopy wspólne lub bardzo podobne do epitopów ludzkich białek. np Streptococcus pyogenes i jego białko M posiadające epitopy wspólne z epitopami ludzkiej miozyny. infekcja utrzymująca się prowadzi do produkcji Przeciwciał przeciwko różnym epitopom biała M, po eradykacji patogenu przeciwciała wiążą się z epitopami własnych białek, dochodzi do przełamania tolerancji immunologicznej i rozwoju choroby autoimmunizacyjnej takiej jak zapalenie stawów, czy mięśnia serowego. Inny przekład od kłębuszkowe zapalenie nerek, którego drogi powstawania są różne: np. jako wynik utajonej infekcji bakteryjnej, której organizm nie potrafi zwalczyć, złuszczające się antygeny bakterii prowadzą do powstawania kompleksów immunologicznych które gromadzą się w naczyniach kłębuszków nerkowych, prowadząc do aktywacji komplementu...
czy też wspomniany już S. pyogenes którego białko M może indukować powstawanie Ab które będą później rozpoznawały białka torebki Bowmana.
Przykładów udziału infekcji bakteryjnych w indukcji rozwoju chorób autoimmunizacyjnych jest duuuuużo więcej. i Już dawno wykazano związek między infekcjami bakteryjnymi a wieloma schorzeniami które były uznawane za niezwiązane z zakażeniami.
pamiętaj o tym
szpaku, 15 sierpnia 2008, 16:06
a swoja drogą to masz rację stan zapalnyu nie jest wywoływany tylko przez czynniki infekcyjne
mikroos, 15 sierpnia 2008, 16:33
Przepraszam, masz rację, a ja podałem bardzo nietrafny przykład. Czynnikiem bezpośrednio powodującym RZS rzeczywiście mogą (choć nie muszą) być mikroorganizmy.
Mimo wszystko uparcie będę twierdził, wracając do tematu, że wspomniane w temacie bakterie nie powinny wpływać na wydajność odpowiedzi immunologicznej związanej z limfocytami Th
Pozdrawiam!
szpaku, 15 sierpnia 2008, 16:55
no bakterie nie ale produkowany przez nie ludzkie białko CD4 i wydzielane do środowiska już tak, zwłaszcza że musiało by być produkowane z wydajnością umożliwiającą wyłapanie wszystkich wirionów. więc nie należy pomijać możliwości dyfuzyjnego przenikania tego białka do głębszych warstw błony śluzowej. nie twierdzę (i nie twierdziłem) przy tym że tak będzie, a jedynie że może tak być stąd jak napisałem w pierwszej wypowiedzi dalsze badania są niezbędne...
a swoją drogą się ciekawa dyskusja wywiązała
odbiegająca wielokrotnie i na dlugo od zasadniczego tematu
szpaku, 15 sierpnia 2008, 20:49
w jednej z wypowiedzi wspomniałem o meningokokach :/ miałem na myśli gonokoki ja czasem tak mam że myślę o jednym a piszę co innego. Przepraszam
(chociaż meningokoki też nie mają zdolności ruchu)
mikroos, 15 sierpnia 2008, 23:13
Każda merytoryczna dyskusja jest dobra
Tym bardziej, jeśli zasadnicza rozmowa już dawno wygasła.
Jeśli chodzi o wydajność takiego systemu, pamiętajmy, że nie wystarczy pojedynczy wirion HIV, by doszło do skutecznego zakażenia. Świadczy o tym sam fakt, że nie każdy stosunek osoby podatnej na infekcję z osobą HIV-pozytywną kończy się skuteczną infekcją. No i najważniejsze: nawet jeśli te bakterie miałyby zmniejszać ryzyko np. dwukrotnie, to i tak gra jest wg mnie warta świeczki.