Genetska analiza bakterija lajmske bolesti može otvoriti put za poboljšanu dijagnozu, lečenje i prevenciju bolesti koju prenose krpelji.
Mapiranjem kompletnog genetskog sastava 47 sojeva bakterija koje izazivaju lajmsku bolest iz celog sveta, međunarodni tim je stvorio moćan resurs za identifikaciju specifičnih bakterijskih sojeva koji inficiraju pacijente. Istraživači su rekli da bi ovo moglo omogućiti preciznije dijagnostičke testove i tretmane prilagođene tačnom tipu ili tipovima bakterija koje izazivaju bolest svakog pacijenta.
„Ovo sveobuhvatno, visokokvalitetno ispitivanje sekvenciranja lajmske bolesti i srodnih bakterija pruža osnovu za pokretanje polja napred“, rekao je Stiven Šucer, profesor Medicinske škole Rutgers u Nju Džersiju i koautor studije objavljene u mBio.
„Svaki savremeni istraživački projekat – od kliničkog do javnog zdravlja do ekologije i evolucije do fiziologije bakterija do razvoja medicinskog alata do interakcije između domaćina i bakterija – imaće koristi od ovog rada.“
Istraživači su rekli da genetske informacije otkrivene u ovoj studiji – koje objašnjavaju kako se bakterije razvijaju i šire, a geni su neophodni za preživljavanje – mogu pomoći naučnicima da razviju efikasnije vakcine protiv lajmske bolesti.
Lajmska bolest je najčešća bolest koju prenose krpelji u Severnoj Americi i Evropi i pogađa stotine hiljada ljudi godišnje. Bolest nastaje od bakterija koje pripadaju grupi Borrelia burgdorferi sensu lato, koje inficiraju ljude ubodom zaraženih krpelja.
Simptomi mogu uključivati groznicu, glavobolju, umor i karakterističan osip na koži. Ako se ne leči, infekcija se može proširiti na zglobove, srce i nervni sistem, izazivajući teže komplikacije.
Broj slučajeva se stalno povećava, sa 476.000 novih slučajeva svake godine u SAD, i može rasti brže sa klimatskim promenama, rekli su autori studije.
Istraživački tim je sekvencirao kompletne genome bakterija Lajmske bolesti koje predstavljaju sve 23 poznate vrste u grupi. Većina njih nije bila sekvencionirana pre ovog pokušaja. Projekat je uključivao više sojeva bakterija koje se najčešće povezuju sa ljudskim infekcijama i vrstama za koje se ranije nije znalo da izazivaju bolest kod ljudi.
Upoređujući ove genome, istraživači su rekonstruisali evolucionu istoriju bakterija lajmske bolesti, prateći poreklo milionima godina unazad. Otkrili su da su bakterije verovatno nastale pre raspada drevnog superkontinenta Pangea, objašnjavajući trenutnu rasprostranjenost širom sveta.
Studija je takođe otkrila kako ove bakterije razmenjuju genetski materijal unutar i između vrsta. Ovaj proces, poznat kao rekombinacija, omogućava bakterijama da brzo evoluiraju i prilagode se novom okruženju. Istraživači su identifikovali specifične žarišne tačke u genomima bakterija gde se ova genetska razmena najčešće dešava, često uključujući gene koji pomažu bakterijama u interakciji sa svojim vektorima krpelja i životinjskim domaćinima.
„Razumevanjem kako ove bakterije evoluiraju i razmenjuju genetski materijal, bolje smo opremljeni da predvidimo i reagujemo na promene u njihovom ponašanju, uključujući potencijalne promene u njihovoj sposobnosti da izazovu bolesti kod ljudi“, rekao je Veigang Kiu, profesor biologije u Citiju. Univerzitet u Njujorku i viši autor studije.
Da bi olakšao tekuća istraživanja, tim je razvio softverske alate zasnovane na vebu (BorreliaBase.org) koji omogućavaju naučnicima da uporede genome borelije i identifikuju determinante njene sposobnosti da zarazi ljude.
Gledajući unapred, istraživači planiraju da analiziraju više sojeva bakterija lajmske bolesti, posebno iz nedovoljno proučavanih regiona. Oni takođe imaju za cilj da istraže funkcije gena jedinstvenih za sojeve koji izazivaju bolesti, što bi moglo otkriti nove mete za terapijske intervencije.
Kako faktori kao što su klimatske promene pomažu Lajmskoj bolesti da proširi svoj geografski opseg, ovo istraživanje pruža vredne alate i uvide za borbu protiv ove rastuće pretnje po javno zdravlje.
„Ovo je suštinska studija, skup rada koji istraživačima pruža podatke i alate za napredovanje kako bi bolje prilagodili tretman svih uzroka lajmske bolesti i pruža okvir za slične pristupe protiv drugih zaraznih bolesti uzrokovanih patogenima“, rekao je Benjamin Luft, Edmund D. Pellegrino, profesor medicine na Renesansnoj medicinskoj školi na Univerzitetu Stoni Bruk.
Drugi naučnici među 20 autora studije bili su Kler Frejzer i Emanuel Mongodin sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Merilend i Šervud Kasjens sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Juta.
