Przełom w rozpoznaniu przyczyny infekcji bakteryjnych
Europejscy naukowcy zidentyfikowali 39 białek, które wchodzą w interakcje z toksynami bakterii w zakażonych komórkach człowieka, przyczyniając się tym samym do znacznego pogłębienia wiedzy na temat źródeł infekcji bakteryjnych. Odkrycie, sfinansowane w części ze środków unijnych w ramach projektu "Proteom interakcji " może wskazać nowe cele w leczeniu chorób człowieka w przyszłości. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Cell Host and Microbe. Wiele bakterii, które mogą się dostać do organizmu, na przykład po zwykłym dotknięciu klamki od drzwi, wytwarza toksyny mogące uszkodzić zainfekowane komórki. Kilka bakterii wprowadza toksyny do komórek człowieka za pomocą systemu, który działa podobnie do molekularnej strzykawki. Po przedostaniu się do komórki żywiciela, niektóre z tych toksyn zakłócają podstawowe ścieżki sygnalizacyjne komórki, biorące udział w ważnych procesach takich jak podział komórki. Ścieżki te są kontrolowane w znacznym stopniu przez proste interakcje białko-białko. Bakterie mogą się wówczas rozmnażać i utrzymywać przy życiu, wykorzystując mechanizm komórkowy ludzkiego żywiciela. Wyniki nowych badań stanowią znaczący krok naprzód, gdyż do tej pory zaledwie kilka białek, które oddziałują wzajemnie z toksynami, zostało opisanych przez naukowców. Za pomocą nowej metody opracowanej przez profesora Matthiasa Manna z Instytutu im. Maxa Plancka (MPI) w Niemczech, która wykorzystuje wysokiej rozdzielczości spektrometrię mas, naukowcy byli w stanie przeglądać kilka białek jednocześnie, badając cele toksyn w komórkach. Zespół posłużył się proteomiką ilościową, aby wykorzystać uzyskane wyniki. Proteomika ilościowa, której zadaniem jest generowanie informacji ilościowej na temat wszystkich białek w ramach badania, została uznana za wszechstronny sposób badania interakcji białko-białko (interakcje, które, jak się uważa, odgrywają kluczową rolę w molekularnej patogenezie chorób zakaźnych). Dr Matthias Selbach z Centrum Medycyny Molekularnej im. Maxa Delbrücka (MDC) w Niemczech był zaskoczony odkryciem, że toksyny niekoniecznie przystosowywały się do struktur białek człowieka w najlepszy możliwy sposób, wiążąc się w rzeczywistości raczej słabo z ludzkim białkiem. Mimo to nadal mogą wpływać na wiele białek jednocześnie. "Pojedyncza toksyna bakterii wydaje się funkcjonować jak klucz uniwersalny, który może uzyskać dostęp równolegle do różnych białek komórek żywiciela" - wyjaśnił dr Selbach. "Być może z powodu tej strategii białka są w stanie zaatakować tak odmienne od siebie komórki, a przez to zwiększyć swoje szanse na przetrwanie w organizmie żywicielu." Dr Selbach sugeruje, że wyniki zespołu mogą przyczynić się do opracowania lepszych sposobów leczenia infekcji bakteryjnych, takich jak nowe leki oddziałujące na mechanizmy sygnalizacyjne zakłócone przez toksyny. "Proteom interakcji" to zintegrowany projekt w ramach tematu "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego (6PR). To największy projekt proteomiczny w ramach 6PR z unijnym wsparciem na kwotę 12 mln EUR. Unia Europejska zapewnia znaczące wsparcie dla badań w dziedzinie proteomiki - nazwa łącząca słowa "białko" (ang. protein) i "genom", służąca za nazwę dyscypliny, która zajmuje się badaniem białek (np. ich funkcji i struktur) wytwarzanych przez komórki w dużej skali, wymagająca wysokowydajnej technologii.