Летальная мутация сделала бактерию туберкулеза устойчивой к важному антибиотику

Туберкулез является причиной смерти как минимум 1,5 миллионов людей ежегодно. Стандартное лечение требует приема 4 разных типов антибиотиков на протяжении нескольких месяцев. Если один из них не дает эффекта, результат всего лечения может оказаться под угрозой. К сожалению, сегодня антибиотико-резистентный туберкулез встречается все чаще. Для его успешного лечения необходимо быстро определить, к каким антибиотикам чувствительны бактерии. Раньше такая диагностика занимала несколько недель, поскольку бактерии туберкулеза растут очень медленно. Однако сегодня благодаря ДНК-секвенированию предсказать, какие из антибиотиков будут эффективны, можно за пару дней.

В ходе недавнего исследования ученые из Уппсальского университета обнаружили, что многие клинические бактерии туберкулеза содержат мутацию в гене, отвечающем за производство белка RpoB, – именно он является мишенью для антибиотика рифампицина. В теории такой тип мутации должен был убить бактерии, однако они не только выжили, но и были получены от пациентов, получающих антибиотикотерапию.

Заинтригованные находкой, исследователи с кафедры медицинской биохимии и микробиологии решили выделить аналогичный мутант у E.coli – менее опасного вида бактерий, вызывающего кишечные заболевания, – и понаблюдать за тем, как бактерия будет справляться с ним. Оказалось, что в результате мутации возникает специальная последовательность редких кодонов в гене RpoB, из-за чего рибосомы, отвечающие за производство белков путем считывания генетического кода, начинают делать ошибки с большой частотой. Этот сдвиг в считывании генетического кода подавляет летальный эффект мутации и позволяет бактериям не только выживать, но и мутировать, становясь крайне устойчивыми к рифампицину.

Авторы исследования пришли к выводу, что не всегда летальные мутации на самом деле летальны. Что самое печальное – такие, казалось бы, невозможные мутации, в действительности весьма распространены среди бактериальных изолятов не только туберкулеза, но и других инфекционных заболеваний.