Фермент бактериофага борется с биопленками E. faecalis для снижения риска острой реакции "трансплантат против хозяина"
Трансплантация гемопоэтических клеток от донора (алло-ТГК) используется для лечения рака крови, недостаточности костного мозга и генетических нарушений. Частым осложнением является острая реакция "трансплантат против хозяина" (ОРТПХ), при которой иммунные клетки донора атакуют ткани реципиента.
Микробиом играет ключевую роль в развитии ОРТПХ. Дисбиоз может привести к доминированию патогенных комменсальных бактерий, таких как Enterococcus faecalis и E. faecium, которые связаны с устойчивыми к антибиотикам инфекциями у пациентов после алло-ТГК. Эффективных методов лечения такого дисбиоза при ОРТПХ не хватает.
Междисциплинарная группа под руководством доцента Косукэ Фудзимото из Университета Осаки Метрополитен и Токийского университета провела углубленный анализ кишечного бактериома пациентов после алло-ТГК. Исследование, опубликованное 10 июля в журнале Nature, было направлено на изучение распространенности и последствий доминирования энтерококков.
"Во время дисбиоза некоторые комменсальные бактерии приобретают патогенные свойства, размножаются и непосредственно участвуют в развитии болезни. Учитывая специфичность фаговой терапии, мы сосредоточились на литических ферментах бактериофагов", — говорит Косукэ Фудзимоти.
Исследование кишечного микробиома пациентов показало преобладание E. faecalis, особенно у пациентов с острым лейкозом. Хотя штаммы были чувствительны к антибиотикам, они несли гены, ассоциированные с цитолизином, что указывало на высокую вирулентность.
Метагеномный анализ выявил генетические признаки, связанные с образованием биопленок. Полногеномное секвенирование E. faecalis обнаружило присутствие бактериофаг-производного фермента — эндолизина, проявляющего мощную антибактериальную активность именно против E. faecalis.
Тесты in vitro и in vivo подтвердили эффективность эндолизина. Он показал узконаправленную активность против E. faecalis и эффективно разрушал биопленки, не затрагивая другие виды кишечных бактерий.
В экспериментах на мышах:
- Лечение эндолизином мышей с индуцированной ОРТПХ привело к значительному снижению колонизации E. faecalis и подавлению развития болезни.
- У мышей с "очеловеченной" микробиотой, доминируемой энтерококками, лечение эндолизином снизило уровень бактерий и повысило выживаемость.
"Наше открытие эндолизина открывает перспективы для новых методов профилактики или лечения острой РТПХ", — отмечает Фудзимоти.
Идентификация эндолизина открывает путь к созданию нового класса терапевтических соединений для борьбы с высокоустойчивыми, образующими биопленки бактериями.