Naukowcy zbliżają się do opracowania szczepionki przeciwko patogennej Staphylococcus aureus

29 sierpnia 2025 funkcja

autor: Delthia Ricks, Phys.org

autor współpracujący

redagowane przez Gaby Clark, przeglądane przez Roberta Egana

redaktor naukowy

redaktor współpracujący

Ten artykuł został poddany recenzji zgodnie z procesem redakcyjnym i politykami Science X. Redaktorzy zwrócili uwagę na następujące cechy, dbając o wiarygodność treści:

sprawdzane pod kątem faktów

publikacja z recenzją rówieśników

zaufane źródło

skorygowane

Antybiotyki stanowią starego klasyka w leczeniu infekcji wywołanych opornym na wiele leków Staphylococcus aureus, ale w miarę narastającej oporności antybiotykowej na świecie, naukowcy twierdzą, że potrzebne są nowe strategie.

Chociaż szczepionki stanowią potencjalne rozwiązanie, znalezienie skutecznego sposobu na zaszczepienie przeciw opornemu na wiele leków S. aureus sprawiło, że naukowcy przemierzali dziesiątki ślepych zaułków. Dziesięć kandydatów na szczepionki, które wydawały się obiecujące w badaniach przedklinicznych na zwierzętach w ostatnich latach, poniosły klęskę w badaniach klinicznych na ludziach.

Teraz naukowcy w Chinach badają sposób omijania wielu problemów, które doskwierały badaczom szczepionek w przeszłości, nie kierując się przeciw całemu antygenowi. Zamiast tego, twierdzą, nadszedł czas, by się skupić na krytycznej „pętli powierzchniowej” jako celu szczepionkowego. Nieskończenie mała pętla znajduje się na antygenie S. aureus znanym jako MntC.

Pętla jest idealnym celem, twierdzą naukowcy w Chinach, ponieważ udało się wykazać, że jest ona niezbędna do wspomagania przetrwania w S. aureus poprzez łagodzenie stresu oksydacyjnego. Wywołując przeciwciała wywołane szczepionką, które skupiają się na tym miejscu, przetrwanie jest niemożliwe. Jako cel szczepionkowy, pętla powierzchniowa jest znana jako epitop.

Pisząc w czasopiśmie „Science Translational Medicine”, badacze z instytucji z całych Chin informują o stworzeniu szczepionki pierwszego rodzaju, która została przetestowana na modelach zwierzęcych na podstawie celu wskazanego w próbkach z badań klinicznych na ludziach. Ewoluująca strategia pokonuje przeszłe przeszkody i zapewnia ochronę przed opornym na leki S. aureus za pomocą szczepionki.

Dotychczasowe próby stworzenia szczepionki przeciwko S. aureus zawiodły z powodu tego, że S. aureus znajduje się w społecznościach mikroorganizmów komensalnych, które dobrze się rozwijają w mikrobiomie człowieka. S. aureus to powszechnie występujący kolonizator skóry, przewodów nosowych i rzadziej jelit. Obecność S. aureus jako bakterii komensalnej czyni go „niechroniącym odciskiem immunologicznym” u ludzi.

Niechroniący odcisk immunologiczny odnosi się do zjawiska, w którym układ odpornościowy osoby wykształca pamięć o nieszkodliwych bakteriach komensalnych. Ta pamięć może utrudniać skuteczne odpowiedzi immunologiczne przeciwko bardziej niebezpiecznym patogennym szczepom bakterii. Na przykład MRSA (oporny na metycylinę Staphylococcus aureus) to oporna na leki forma S. aureus.

„Ludzie jako naturalni nosiciele Staphylococcus aureus rozwinęli niechroniące odciski immunologiczne, które mogą zostać zdezaktywowane przez szczepionki przeciwko antygenom S. aureus i przyczyniają się do niepowodzeń badań nad szczepionkami przeciwko S. aureus” – pisze Xiaokai Zhang, główny autor nowych badań, wyjaśniając dlaczego poprzednie kandydackie szczepionki nie zadziałały.

Zhang jest immunologiem w Katedrze Mikrobiologii i Farmacji Biochemicznej na Wydziale Farmacji i Medycyny Laboratoryjnej Trzeciego Wojskowego Uniwersytetu Medycznego w Chongqing, w Chinach.

S. aureus jest powszechny w populacjach ludzkich na całym świecie, a szacuje się, że od 70% do 80% ludzi na całym świecie ma niechroniące odciski immunologiczne przeciwko S. aureus, informują Zhang i współpracownicy.

Mając tak rozpowszechnione niechroniące odciski immunologiczne, drużyna nie miała wątpliwości, dlaczego poprzednie próby szczepionki zawiodły.

„Aby sprawdzić, czy strategia szczepionki skoncentrowanej na epitopie może przezwyciężyć ten problem, zbadaliśmy ochronny epitop znaczącego antygenu S. aureus MntC” – kontynuował Zhang. „Stwierdzono, że powierzchniowa pętla MntC, Pętla101, jest niezbędna do wchłaniania jonów manganu przez S. aureus i przetrwania stresu oksydacyjnego”.

Korzystając z Pętli101 MntC jako celu, drużyna w Chinach znalazła sposób na wykorzystanie jednego z mechanizmów przetrwania bakterii jako celu szczepionkowego. Zespół badał również podobne słabe punkty w innych formach bakterii, takich jak Escherichia coli i Streptococcus pneumoniae.

U S. aureus, MntC to białko powierzchniowe lipoproteinowe, które pełni funkcję składnika łączącego ligandy transporter manganu MntC. To białko jest kluczowe dla przetrwania bakterii, umożliwiając jej przechwycenie manganu, który jest również kluczowy do odporności na ataki ze strony układu odpornościowego gospodarza.

Zhang i współpracownicy stwierdzili, że ich szczepionka oparta na epitopie wywołuje wysokie miana przeciwciał przeciwko Pętli101. W części dotyczącej modeli zwierzęcych swojego badania, zespół stwierdził również, że szczepionka epitopowa chroni myszy, które zostały wcześniej narażone na S. aureus.

Na podstawie naszych wyników, można wyciągnąć kilka ważnych wniosków dotyczących rozwoju szczepionek przeciwko Staph aureus - napisał Zhang podsumowując. Po pierwsze, składniki kandydatów na szczepionki przeciwko Staph aureus są często stosunkowo konserwatywne. Zidentyfikowanie funkcjonalnych regionów antygenów, które odgrywają istotne role w patogenności S. aureus, znacząco mogłoby przyspieszyć kolejny proces przesiewowy w poszukiwaniu ochronnych epitopów. Po drugie, badanie sugeruje, że ocena skuteczności szczepionek nie powinna ograniczać się wyłącznie do testowania stężenia przeciwciał wiążących się z całym antygenem. Zamiast tego, powinna skupić się na badaniu przeciwciał specyficznych dla 'kluczowego miejsca funkcjonalnego', takiego jak Pętla101, co zapewnia bardziej precyzyjny pomiar efektu immunoprotekcyjnego szczepionki. Napisane dla Ciebie przez naszego autora Delthia Ricksa, edytowane przez Gabby Clark, a zweryfikowane i zrecenzowane przez Roberta Egana - ten artykuł jest wynikiem starannej pracy ludzkiej. Polegamy na czytelnikach takich jak Ty, aby utrzymać niezależną dziennikarstwo naukowe przy życiu. Jeśli ta relacja ma dla Ciebie znaczenie, proszę rozważ dokonanie darowizny (szczególnie regularnej). Dzięki temu otrzymasz konto bez reklam jako podziękowanie. Więcej informacji: Xiaokai Zhang et al, Szczepionka epitopowa opracowana na podstawie analizy próbek z badań klinicznych chroni gospodarzy z wcześniejszym narażeniem na S. aureus przed ponownym zakażeniem, Science Translational Medicine (2025). DOI: 10.1126/scitranslmed.adr7464 © 2025 Science X Network