Новый инструмент раскрывает «элегантный» механизм устойчивости золотистого стафилококка к антибиотикам
Исследователи раскрыли элегантную систему, способствующую устойчивости к антибиотикам у «супербактерии» Staphylococcus aureus, и охарактеризовали механизм толерантности к лекарствам, открыв новые мишени для терапии.
Международная команда учёных применила новый перспективный инструмент — CLASH — к штамму метициллин-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA). Метод позволил обнаружить 543 ранее неизвестных механизма регуляции генов, основанных на мРНК бактерии.
Обычно мРНК служат лишь инструкциями для синтеза белков, но выявленные в исследовании мРНК напрямую взаимодействовали с другими генами S. aureus, регулируя его генетическую информацию и толерантность к антибиотикам. Работа опубликована в Nature Communications.
«До нашего исследования было известно лишь о трёх мРНК, регулирующих бактериальную РНК. Это сдвиг в нашем понимании регуляции генов у бактерий», — говорит соавтор работы доцент Джей Три.
Система адаптации в S. aureus долго оставалась незамеченной из-за отсутствия инструментов для широкого захвата РНК-взаимодействий.
Ключевой механизм: Одна из обнаруженных регуляторных мРНК контролирует фермент, участвующий в утолщении клеточной стенки бактерии. Именно такое утолщение характерно для клинических штаммов MRSA, толерантных к антибиотикам последней линии, таким как ванкомицин.
Контекст исследования: Учёные анализировали штамм S. aureus, выделенный у пациента с сепсисом MRSA, которого 42 дня лечили ванкомицином. Поскольку толерантность к ванкомицину не приобретается от других бактерий, а развивается через серию мутаций, CLASH помог понять, как это происходит.
«Мы обнаружили свидетельства более 500 взаимодействий мРНК-мРНК в S. aureus. Это позволяет нам впервые определить функции многих регуляторных РНК», — отмечает А/Проф. Три.
Потенциал для терапии: Раскрытие механизма толерантности делает скрытую линию защиты бактерии видимой для контратаки. Учёные рассматривают возможность использования антисмысловых РНК, которые можно доставлять в бактериальную клетку.
«Мы могли бы совместно вводить антисмысловую РНК с ванкомицином — антисмысловая РНК сделает MRSA чувствительным, а ванкомицин убьёт клетку», — объясняет А/Проф. Три.
Следующие шаги: Исследователям предстоит выяснить, насколько универсален обнаруженный механизм среди различных клинических штаммов ванкомицин-толерантного S. aureus, и определить наиболее важные регуляторные мРНК для таргетной терапии.