凶暴なハンセン病菌は激しく変異している 非常に薬剤耐性になる

「」 拡大/「ブラ、 初期の医学作家ロジャーの原稿から サレルノ(c.1200)。 ゲッティ| ハルトンアーカイブ

壊滅的で外観を損なうことで知られる古代の細菌 犠牲者は必死に自分のゲノムを破壊することになりました 新しい研究によると、そのキラーステータスを維持します。

Arran Reeve, suffering from leprosy, circa 1886.拡大/ 1886年頃、ハンセン病に苦しんでいたアラン・リーブ、ピエール・アレント Mycobacterium lepraeの株—背後の主な細菌 ハンセン病*-超変異性であり、非常に薬剤耐性になります。 研究者は、154 Mの調査で驚くべき発見をしました。 25か国から収集されたle菌ゲノム。 調査、公開 最近ネイチャーコミュニケーションズでは、 古代の、まだ不可解な細菌 毎年世界中で200,000の新しい症例。

スチュワートコール率いる研究者の国際チー� スイスのローザンヌのエコールポリテクニックフェデラル 超変異状態は「薬物の出現を好む可能性が高い」 しかし、キャッチがあります。 M. lepraeにはすでに 簡潔なゲノム、それはまた「有害であり、最終的には 彼と彼のチームは書いています。 基本的に、修復された突然変異 率は、生存に不可欠な遺伝子を偶然に損傷する可能性があります。

M. leprae株が世界的にどのようなものであるかについての遺伝的ピーク 細菌の長い歴史にもかかわらず、まれな機会です 人間。 ハンセン病は鉄器時代に起きた可能性が高い (紀元前1200〜600年)、それ以来私たちを悩ませてきました。 1873年、医師 ゲルハルト・ヘンリック・アルマウアー・ハンセンは、細菌を 疾患。 彼は、人間の細胞に水を落としたとき、 ハンセン病の結節から削り取られた「棒状の体」が破裂しました。 それら 棒状体はM. lepraeであり、観察は最初でした 細菌が慢性疾患に関連していた歴史の時間。 ハンセンの発見はハンセン病の別の名前、ハンセンの 疾患。

困惑するペスト

それでも、1世紀以上後、知られていることは比較的少ない ハンセン病について。 細菌の研究は非常に難しい そのユニークな生物学のため:それはイライラしてゆっくりと成長し、生活します セル内で、不可解に送信します。 そのため、科学者は まだ実験室でM. lepraeを単独で成長させる方法、正確にどのように それは病気を引き起こし、なぜそれがいくつかの抗生物質によって殺されるのか、そしてどのようにそれが 動き回る。 南アメリカでは依然として公衆衛生上の脅威であり、 アフリカ、南および東南アジア、ミクロネシア、感染する場所 毎年約20万。

それが人々に感染すると、研究者は通常それが 末梢神経細胞に滞留します。 いくつかの証� M. lepraeが細胞を「幹細胞様」に再プログラムすることを示唆している その入札を行う状態。 感染は炎症を引き起こし、 肉芽腫、および患者内の全身細菌の広がり。 最終的に、患者は感覚喪失、障害、 変形。 治療せずに放置すると、感染は致命的となります。

これまでのところ、研究者はまだ細菌がどのように引っ張るのかわからない そのオフまたはそれがその犠牲者に到着する方法。 直接送信 人と人の間が最もありそうなケースと考えられていますが、 専門家は昆虫や動物による拡散を示唆しています。 M. lepraeは マウス、アルマジロ、赤リス、およびいくつかの非人間に感染することが知られています 霊長類。

過去において、研究者が十分なM. lepraeを得ることができる唯一の方法 遺伝学的研究のために、実験室でマウスとアルマジロに感染することでした。 1年待ちます。 M. lepraeは1世代を経過するのに14日かかります。 対照的に、大腸菌は20分でこれを行うことができます。 遅い成長、 その細胞内の住居と一緒に、抽出Mを作ります。 人間の組織からのleは非常に困難です。

しかし、新しい研究のために、コールと同僚は 問題。 彼らは、M。lepraeを分離する方法を考え出し、最適化しました。 人間の組織のパンチ生検から。 トリックは 最初にヒト細胞、ヒトDNAを分解してから、 細菌を収集し、できるだけ多くの細菌DNAを収集します。

変形したDNA

チームは、147人のサンプルからM. lepraeのゲノムを分析しました。 赤いリス、および世界中から1つのアルマジロ(参照 図)。 すべてのサンプルは自然感染からのものでした。 研究者 株が互いにどのように関係しているか、どのように見えたかを見ました 進化すること、および薬剤耐性に関連する突然変異。

彼らの関連性分析から、研究者は、 コレクションの中で最も古い系統に属する系統 東アジア出身です。 これは、提案する以前の作業と一致します ハンセン病はユーラシアに始まり、人間の移動に沿って広がった アフリカとアメリカへのルート。

しかし、研究者たちは超変異した8つの株に注目しました。 これは、細菌の5つの異なるサブタイプに由来します。 これら ハイパーミュータントは、 ゲノム。 彼らはすべて、通常は遺伝子の壊れたバージョンも持っていました 細菌がDNA配列エラーを校正して修正できるようにします 超変異を説明します。

これで使用されるM. lepraeサンプルの地理的分布 調査。 世界地図はハンセン病の登録症例数を示しています 2015年の人口10,000人あたりの有病率 世界保健機関。 A.ベンジャックら

ハンセン病治療のタイムラインと薬剤耐性の出現 XDR株で。 耐性を付与する変異遺伝子 対応する薬は赤で表示されます。 矢印はの始まりから 治療の最後まで病気。 水平線は期間を示します 薬が与えられたとき。 点線は不規則な扱いを意味します。 カ� クロラムフェニコール、CLOクロファジミン、DDSダプソン、DPTチアムブトシン (ジフェニルチオ尿素)、ETOエチオナミド、INHイソニアジド、KANカナマイシン、 LVXレボフロキサシン、MINミノサイクリン、OFXオフロキサシン、PTOプロチオナミド、 RIFリファンピシン、SMPスルファメトキシピリダジン、SPXスパルフロキサシン、STR ストレプトマイシン、およびTZAチオザミン。 A.ベンジャックら

チームはまた、抗生物質の段階的な開発に留意した 特にいくつかのハイパーミュータントでの耐性。 以来 1980年代、ハンセン病は2から3の組み合わせで治療されました 抗生物質、通常はリファンピシン、ダプソン、クロファジミン クロファジミンがどのようにM. lepraeを殺すかは不明です。 それまでは、 医師は時々単一の抗生物質を処方しました。

3つ以上の薬剤に耐性のあるいくつかの株について (広範な薬剤耐性またはXDR株)、研究者は見た 医師の元である患者の医療記録に戻る 株を分離しました。 研究者は、いくつかのケースで、 XDR株は数十年にわたって患者に感染し、 新薬が試行されたときに個別に開発された個々の薬

「薬剤耐性はハンセン病のコントロールに憂慮すべきものです」と著者は述べている 注意。 そして彼らの新しい研究は、まったく新しい突然変異を掘り起こしました。 これまでにない方法で、細菌を薬剤に耐性にします。

「これらの変異の発見は…さらに奨励する必要があります 真の役割を確立するための実験 抗菌薬耐性への貢献」著者 結論。

* 2番目のハンセン病菌、Mycobacterium lepromatosisは 2008年に発見され、赤リスに感染していることが発見されました。 人間。

Nature Communications、2018。DOI:10.1038 / s41467-017-02576-z (DOIについて)。

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