Przez ponad 15 lat badacze drapali się po głowach, jak toksyna z powszechnej bakterii jelitowej przedostaje się do komórek okrężnicy. Teraz wieloośrodkowy zespół pod kierownictwem Johns Hopkins rozwiązał zagadkę, a odpowiedź dotyczy molekularnego wabika – bo cóż lepiej oddaje 'naukowy przełom' niż stary dobry manewr na podstawionego agenta.

Badanie opublikowane w Nature ujawnia, że toksyna BFT, produkowana przez Bacteroides fragilis, najpierw musi przyczepić się do białka gospodarza zwanego klaudyną-4, zanim zacznie siać spustoszenie w okrężnicy. To wyjaśnia, jak toksyna uzyskuje dostęp do swojego celu, E-kadheryny, którą następnie tnie, powodując przewlekły stan zapalny i wzrost guzów. 'Podejmowaliśmy wiele prób identyfikacji receptora, więc to ekscytujący moment' – powiedziała starsza autorka Cynthia Sears, profesor immunoterapii nowotworów Bloomberg~Kimmel na Johns Hopkins.

Zespół, w skład którego wchodził kandydat M.D./Ph.D. Maxwell White, użył przesiewu CRISPR na całym genomie, aby odkryć, że kluczowa była klaudyna-4 – po jej usunięciu BFT nie mogła się przyczepić. To było zaskoczenie, ponieważ większość naukowców spodziewała się białka sygnałowego, a nie strukturalnego. 'Zajęło trochę czasu, aby test zadziałał' – powiedział White – 'ale kiedy już to zrobiliśmy, klaudyna-4 była wyraźnym, głośnym hitem numer jeden.'

Aby potwierdzić, badacze nawiązali współpracę z biologami strukturalnymi w Barcelonie i wykazali, że BFT i klaudyna-4 tworzą ścisły kompleks jeden do jednego. Następnie, w modelach mysich, stworzyli rozpuszczalną wersję klaudyny-4, która działała jako wabik, skutecznie przechwytując toksynę i zapobiegając uszkodzeniom okrężnicy. 'To podejście można by rozwijać za pomocą małych cząsteczek lub innych biologicznych leków' – dodał White.

Jedno wyzwanie pozostaje: narzędzia modelowania AI, takie jak AlphaFold, nie były w stanie w pełni rozwiązać struktury interakcji. Więc chociaż znamy graczy, precyzyjne ruchy taneczne pozostają tajemnicą. Mimo to odkrycie otwiera drzwi do nowych terapii przeciwko biegunce, rakowi jelita grubego i zakażeniom krwi – zakładając, że toksyna nie znajdzie obejścia.