Globalne spojrzenie na infekcję bakteryjną
Badania nad infekcjami były przez ostatnie 20 lat prowadzone przy użyciu krótkowzrocznej optyki, skupiającej się na wpływie poszczególnych czynników na proces infekcji. Jednak podejście to niesie ze sobą niebezpieczeństwo przecenienia lub niedocenienia poszczególnych czynników, gdy chce się wykorzystać uzyskane dane do opracowywania terapii przeciwdrobnoustrojowych. Podczas prac projektu PNEUMOPATH ("A comprehensive dissection of pneumococcal-host interactions") zastosowano globalne spojrzenie na najważniejsze, stale występujące w kontekście infekcji czynniki relacji żywiciel-mikroorganizm. Badacze z finansowanej z budżetu UE inicjatywy zbadali bakterię Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) i określili istotność czynników zjadliwości (oraz odpowiadających im genów) dla patogenezy i transmisji. Czynnikami zjadliwości uznanymi za szczególnie istotne były: stopień antybiotykooporności, podatność pacjenta oraz miejsce zainfekowania. Wzięto pod uwagę także indywidualne czynniki wirulencji drobnoustrojów, takie jak produkcja biofilmu, gdy bakterie organizują się i grupują ze sobą w "śluzie". Naukowcy projektu PNEUMOPATH posługują się w celu osiągnięcia planowanych zamierzeń transkryptomiką, proteomiką i metabolomiką, a także najnowocześniejszymi narzędziami do zarządzania danymi. Przeprowadzono analizę danych pochodzących z trzech modeli inwazyjnej choroby in vivo oraz z czterech modeli tkankowych in vitro. Wykryto zróżnicowanie ekspresji ponad 100 genów w związku z odpowiedzią bakterii in vitro po zakażeniu nimi komórek nabłonkowych żywiciela. Deregulacja dotyczyła najczęściej genów odpowiedzialnych za białka otoczki bakteryjnej. Zaobserwowano również specyficzne dla szczepu mechanizmy wzrostu i zmiany. Do genów związanych z tym procesem należą także geny odpowiedzialne za metabolizm aminokwasów oraz inne, związane ze zjadliwością. W szczepach wykryto co najmniej jeden globalny regulator ekspresji genowej. Zidentyfikowano znaczące i wyraźne odchylenia wśród fenotypów różnych szczepów S. pneumoniae. Wraz z postępem prac prowadzonych w ramach projektu naukowcy spodziewają się kolejnych odkryć. Ustalenie najważniejszych czynników żywiciel-bakteria związanych z infekcją pozwoli stworzyć solidną podstawę dla diagnozowania, leczenia i zapobiegania infekcjom.
