Bakteria tuberkulosis boleh 'bermain mati' untuk meneruskan tindak balas imun

Vaksin itu melindungi lebih daripada 100 juta bayi setiap tahun daripada bentuk tuberkulosis (TB) yang teruk, termasuk pembengkakan otak yang boleh menyebabkan kematian pada bayi. Tetapi vaksin yang sama tidak menghalang bentuk TB yang lebih biasa pada orang dewasa, yang menyerang paru-paru. Ini membolehkan penyakit itu kekal sebagai penyakit berjangkit paling maut di dunia, membunuh 1.25 juta orang setahun.

Vaksin TB semasa menghasilkan tindak balas imun yang kuat, menurut kebanyakan kajian. Tetapi ukuran standard imuniti tidak meramalkan perlindungan pada orang dewasa. Jadi saintis di Sekolah Perubatan Veterinar Cummings Universiti Tufts, Universiti Utah, Sekolah Kesihatan Awam Harvard TH Chan dan Universiti Texas A&M mengambil pendekatan baharu — mereka mengkaji bagaimana bakteria TB mengelak sistem imun yang bersedia untuk memusnahkannya.

Kajian genetik mereka terhadap tikus, baru-baru ini diterbitkan dalam npj Vaccines, menunjukkan bahawa bakteria TB pada dasarnya boleh "bermain mati" untuk bertahan dalam tindak balas imun.

Tuberkulosis juga dikenali dengan nama sejarah, penggunaan, istilah yang mencerminkan perkembangan penyakit yang perlahan, melemahkan, dan sering membawa maut.

"Terdapat keperluan mendesak untuk pencegahan yang lebih baik kerana rawatan sahaja tidak akan menghentikan penyebaran TB," kata Amanda Martino, MD, MPH, PhD, profesor bersekutu di Cummings School of Veterinar Medicine dan pengarang bersama kajian itu. "Apabila ubat TB tersedia lebih 60 tahun yang lalu, kes menurun secara mendadak di seluruh dunia. Tetapi TB telah kembali dengan wabak HIV dan menjadi semakin tahan terhadap antibiotik tradisional. Kini, hanya terdapat beberapa ubat baharu yang tersedia untuk merawat TB yang tahan, menjadikannya lebih sukar untuk diubati."

Tidak seperti penyakit pernafasan lain seperti influenza atau COVID-19, yang disebabkan oleh virus dan memerlukan pengemaskinian vaksin yang berterusan kerana mutasinya yang kerap, TB disebabkan oleh bakteria yang sangat stabil secara genetik, Mycobacterium tuberculosis. Secara teori, ini bermakna bahawa penyakit itu harus mudah dicegah dengan vaksin.

Dalam kajian mereka, pasukan itu menggunakan teknik yang dipanggil transposon insertion sequencing (TnSeq) untuk menentukan gen mana yang diperlukan oleh bakteria untuk bertahan dalam empat kumpulan tikus.

• Kumpulan pertama telah divaksin dengan vaksin sedia ada (dibangunkan lebih 100 tahun yang lalu daripada strain TB pada lembu).
• Yang kedua menerima vaksin percubaan berdasarkan strain TB manusia, yang kajian praklinikal telah menunjukkan untuk mendorong tindak balas imun yang lebih kuat.
• Kumpulan ketiga sebelum ini telah dijangkiti TB dan kemudian dirawat dengan antibiotik.
• Kumpulan keempat (kawalan) tidak pernah terdedah kepada vaksin atau jangkitan.

Para saintis menjangkakan untuk mencari gen utama yang digunakan oleh bakteria untuk bertahan dalam perumah yang divaksin, dan sememangnya mereka menemui beberapa sasaran yang berpotensi untuk vaksin masa depan. Tetapi kejutan terbesar ialah gen yang tidak diperlukan oleh bakteria selepas vaksinasi atau jangkitan.

"Kami amat terkejut bahawa gen tertentu yang biasanya penting untuk bakteria berkembang dengan cepat dan menyebabkan jangkitan TB yang serius tidak diperlukan apabila bakteria menjangkiti badan dengan tindak balas imun yang sedia ada - sama ada daripada vaksinasi atau jangkitan sebelumnya," kata Martino.

Sebaliknya, para penyelidik mendapati bahawa bakteria TB menukar strategi mereka, bergantung pada gen lain yang membantu mereka menghadapi tekanan dan "membeku" dalam persekitaran yang tidak menguntungkan.

"Kami mengesyaki bahawa bakteria semacam 'meletak rendah', berdiam diri sehingga tindak balas imun menjadi lemah - sama ada oleh keberkesanan vaksin, HIV, atau faktor lain," jelas Allison Carey, profesor bersekutu di Universiti Utah dan pengarang bersama kajian itu.

Penemuan ini boleh membantu saintis mencipta ubat yang boleh digunakan bersama vaksin untuk membantu sistem imun "menghisap" TB dari tempat ia bersembunyi.

Pasukan itu juga mendapati bahawa vaksin yang berbeza, atau cara mereka diberikan, mengubah gen TB yang diperlukan untuk terus hidup. Ini menunjukkan bahawa vaksin yang berbeza memberikan tekanan yang berbeza pada bakteria, dan membuka jalan kepada kombinasi penggalak vaksin baharu yang lebih berkesan.

"Bakteria ini sangat disesuaikan untuk bertahan dalam sistem imun," kata Martino. "Ia telah menjangkiti orang sejak Mesir purba. Lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk akhirnya mengakali TB dan mengawal kecemasan global ini."