gh ТУБЕРКУЛЕЗ: ДИАГНОЗ БУДЕТ ТОЧНЕЕ

Быстро и точно распознать неприятеля - штамм возбудителя туберкулеза позволит диагностический подход, в основе которого - метод так называемой вычитающей гибридизации. О том, как с его помощью можно идентифицировать личность опасной бактерии, рассказали коллегам исследователи из Москвы на II Международной конференции "Молекулярная медицина и биобезопасность" в конце октября этого года.

Для дилетантов понятие туберкулез - необходимое и достаточное для определения болезни и ее возбудителя, туберкулёзной бациллы или, иначе, палочки Коха, давно утратившей романтический флер чахоточных героинь Чехова и Достоевского. Специалисты, однако, хорошо знают, что для популяции микроорганизмов вида Mycobacterium tuberculosis характерна весьма значительная генетическая вариабельность. Проще говоря, возбудители эти могут быть очень разными. С одной стороны, по силе воздействия на человека: одни - более, условно говоря, злые (вирулентные), другие - менее. Нужно знать, в чем же разница - какие изменения в геноме микроорганизма приводят к изменению свойств, в том числе - к изменению его вирулентности.

Кроме того, возбудители туберкулеза, как тараканы, умеют приспосабливаться к обстоятельствам. Если их травят, часть погибает, зато оставшиеся плодят потомство, устойчивое к использованному яду. В случае туберкулеза это выражается в том, что появляются устойчивые к тому или иному виду лекарств штаммы. Поэтому, чтобы лечить наверняка, врачи используют сразу несколько лекарственных веществ - бьют, что называется, широким фронтом. Помимо того, что пациент при этом получает высокие дозы "лишних" лекарств, отнюдь для человека не безвредных, в результате такой массированной атаки появляются штаммы с множественной лекарственной устойчивостью, а это настоящая головная боль для тех, кто пытается излечить болезнь.

Распознать, какой именно штамм вызвал болезнь того или иного пациента, изучить свойства этого штамма и, наконец, выбрать наиболее эффективное и безопасное лекарство, поможет метод, разрабатывают который под руководством академика Евгения Свердлова сотрудники Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и их коллеги из ГНЦ прикладной микробиологии (г. Оболенск). Обеспокоенные наступлением туберкулеза и в России, и во всем мире, финансовую поддержку ученым оказывают Международный научно-технический центр, Министерство промышленности, науки и технологий, Академия наук (в рамках программы "Физико-химическая биология"), а также фонд Президента РФ.

"Для объяснения метод вычитающей гибридизации довольно сложен, - рассказывает один из участников проекта Николай Гвоздевский. В самых общих чертах суть в том, что молекулы ДНК известного и исследуемого штамма, определенным образом "настригают" по длине на части, метят эти кусочки с двух сторон и все смешивают в определенной пропорции. Затем делят каждый кусочек на две параллельные нуклеотидные последовательности (ведь ДНК, как мы знаем со времен Уотсона и Крика - это спираль из двух комплементарных, то есть уникально друг другу подходящих цепей нуклеотидов), а потом позволяют этим расплетенным кусочкам опять соединиться. Благодаря некоторым экспериментальным приемам в результате удается выяснить, какие участки ДНК отличают один штамм от другого, и выделить эти участки. А уже имеющаяся обширная электронная картотека последовательностей ДНК некоторых распространённых микобактериальных штаммов, в свою очередь, может помочь установить - что же за участок генома в результате был найден, и какой белковый продукт этот ген (участок ДНК) может кодировать.

Затем найденные уникальные для определённых микобактерий геномные последовательности ученые используют для тестирования большой популяционной выборки патогенов на предмет наличия этих самых последовательностей. Неизвестный клинический изолят M. tuberculosis может содержать такой генетический маркёр в составе своего генома или не содержать. Ответить на вопрос "да или нет" позволяет другой метод, называемый ПЦР - полимеразная цепная реакция, пожалуй, один из самых распространённых в настоящее время экспериментальных подходов в молекулярной клинической диагностике. Получаемый в результате такого анализа набор окончательных "да" или "нет", касающихся всех генов, найденных в вычитающей гибридизации, как двоичный код, позволяет группировать микобактериальные изоляты и распознавать, какой именно штамм попал в пробирку к исследователю".

В ходе работы ученые не только изучили около двухсот клинических изолятов, выделенных из образцов мокроты пациентов, но и обнаружили в геноме одного из штаммов три гена, которых в геномах других штаммов не было. Интересны эти гены тем, что они характерны для изолята, самого вирулентного из всех, - во всяком случае, он оказался самым зловредным для лабораторных мышей, на которых ученые проводили эксперименты. Исследователи предполагают, именно эти гены отвечают за необычно высокую злую "коммуникабельность" этого штамма - его способность взаимодействовать с организмом хозяина, и, соответственно, особую его для хозяина - будь то человек или лабораторная мышь, опасность (вирулентность).

***