결핵균의 자기 파괴 시스템이 '완벽한 약물'로 이어질 수 있습니다
새로운 연구는 인간에게 결핵을 일으키는 박테리아에 포함 된 자연적인 자기 파괴 메커니즘의 구조를 탐구합니다. 이러한 새로운 발견을 사용하여이 메커니즘을 악용하면 곧 더 나은 치료법으로 이어질 수 있습니다.
미국에서는 2017 년에 9,000 건 이상의 결핵 (TB) 사례가 발생했습니다.
미국은 전 세계적으로 결핵 발생률이 가장 낮지 만,이 질병은 전 세계적으로 10 대 주요 사망 원인 중 하나입니다.
실제로 세계 보건기구 (WHO)는 2017 년에 약 1 천만 명이 결핵에 걸렸고 그 결과 160 만 명이 사망했다고 추정합니다.
결핵에 대한보다 효과적인 약물을 개발하기 위해 국제 연구팀은 결핵균이 자연적으로 포함하는 독소-항독소 시스템을 조사하기 시작했습니다.
독일 함부르크에있는 유럽 분자 생물학 연구소의 Annabel Parret이 이끄는 과학자들은 그들의 노력을 설명하고 저널에서 발견 한 내용을 자세히 설명합니다. 분자 세포.
'독소-항독소'시스템 연구
Parret과 그녀의 팀이 논문에서 설명했듯이 박테리아 세포는 종종 박테리아가 스트레스 조건에 반응하고 적응하는 방법에 중요한 역할을하는 독소-항독소 시스템을 가지고 있습니다. 이러한 상태에는 기아 또는 항생제 치료가 포함됩니다.
이 시스템은 독성 단백질과 "독소를 중화하는 '해독제'또는 항독소"로 구성됩니다. 정상적인 조건에서 항독소는 독소의 활동을 차단합니다. 그러나 항생제 치료와 같이 스트레스가 많은 상황에서는 항독소가 빠르게 분해되고 독소가 활성화됩니다.
게놈 결핵균 약 80 개의 유전자 그룹이 있습니다. 이 중 세 가지 유전자가 박테리아의 생명과 좋은 기능에 필수적인 항독소를 암호화합니다.
그래서 Parret과 동료들은이 세 가지 항독소 코딩 유전자를 보완 할 독소를 확대하여 "새로운 항 결핵 치료법 개발을 위해"그들을 "착취"할 수 있기를 희망했습니다.
더 구체적으로, 연구자들은 이전 연구에서 도출하여이 세 가지 독소-항독소 시스템 중 하나에 만 집중하기로 결정했습니다.
그들은 독소의 효과가 다른 시스템보다 훨씬 더 강하기 때문에이 특정 시스템을 선택했습니다. "해독제"가 존재하지 않으면 독소는 단순히 TB 박테리아를 죽입니다.
그래서 과학자들은이 시스템의 구조를 조사했습니다. Parret이 설명했듯이 "우리의 목표는 [독소-항독소] 시스템의 구조를 확인하여 이해하고 조작 할 수 있도록하는 것이 었습니다."
'완벽한 결핵약'을 향해
과학자들은이 시스템의 구조가 콜레라와 디프테리아의 독소와 매우 유사하다는 것을 발견했습니다. 연구 공동 저자 인 Matthias Wilmanns는“다이아몬드처럼 보이며 매우 안정적입니다.
TB 감염과 항생제 치료의 마우스 모델을 사용하여 독소-항독소 시스템의 행동을 연구했습니다.
그들은 독소가 해독제에서 분리 될 때 활성화되어 세포의 생명에 없어서는 안될 세포 대사 산물 인 NAD + 분자를 "먹기 시작"한다고 밝혔습니다.
결국 분자의 점진적인 분해는 모든 박테리아 세포를 하나씩 죽입니다. 연구진은이 자연적인 자기 파괴 메커니즘을 이용하여 새롭고보다 효과적인 항 결핵약을 만들기를 희망합니다.
실제로 Parret은“툴루즈의 우리 협력자들은 이미 통제 된 방식으로 독소를 활성화함으로써 결핵에 감염된 쥐의 수명을 연장 할 수있었습니다.”라고 설명합니다.
“만약 우리가 결핵 환자에서 [독소-항독소] 시스템을 파괴하여 세포 사멸을 유발할 수있는 분자를 발견한다면 그것은 완벽한 약물 […]이 될 것입니다. 우리가 성공한다면 이것은 결핵 및 기타 전염병 치료를위한 새로운 접근법이 될 수 있습니다.”
Annabel Parret
