Mai mult de 150 de primate non-umane dintr-o unitate de cercetare care se luptă cu diareea timp de peste doi ani nu sună exact a 'noroc'. Dar pentru o echipă de oameni de știință, a fost o adevărată comoară de date - o grămadă de informații valoroase despre cum să învingi în sfârșit un dușman deosebit de respingător.

Într-un studiu publicat în ultimul număr al revistei Science Translational Medicine, cercetătorii au cernut grămada de date imunologice din infecții, înregistrând noi modalități de a antrena celulele imunitare să învingă bacteriile din spatele focarului, un tip de Shigella. Au extras anumite fragmente ale bacteriei pe care sistemul imunitar le poate ataca cel mai eficient, legând moleculele țintă de tipuri specifice de răspunsuri imunitare care distrug germenii. Au identificat chiar și micile crestături din acele molecule țintă accidentate unde se atașează cei mai puternici anticorpi.

'Studiul nostru a scos la iveală caracteristici neașteptate ale răspunsului anticorpilor anti-Shigella la primatele non-umane infectate natural și reprezintă un pas către proiectarea rațională a candidaților pentru vaccinul anti-Shigella', scriu autorii. Pentru că nimic nu spune 'proiectare rațională' ca un apocalips de doi ani de caca.

Shigella este un coșmar gastrointestinal care lovește peste 200 de milioane de oameni anual și ucide peste 200.000, în special copii. Supraviețuitorii dezvoltă de obicei unele răspunsuri imunitare de protecție, dar având în vedere diferitele specii și serotipuri, aceste răspunsuri tind să funcționeze împotriva unei game restrânse din familia bacteriilor. Și, ca să fie și mai rău, tulpinile de Shigella devin din ce în ce mai rezistente la antibiotice.

Necesitatea unui vaccin care să combată întreaga familie murdară este clară, iar numeroase eforturi de dezvoltare sunt în curs. Dar oamenii de știință au muncit fără datele moleculare și structurale detaliate necesare pentru un vaccin sofisticat. Aici intervine focarul.

A început în decembrie 2022 la Centrul Național de Cercetare a Primatelor din Wisconsin, Madison. Primatele non-umane sunt gazde naturale pentru Shigella, iar focarele la astfel de unități nu sunt neobișnuite. Dar este neobișnuit ca un focar să fie atât de mare și să dureze atât de mult - chiar și unii lucrători ai unității s-au îmbolnăvit.

În total, au fost 169 de cazuri de shigeloză confirmate microbiologic printre primate. Cercetătorii au colectat 151 de izolate de Shigella pentru serotipizare și au efectuat secvențierea întregului genom pe 95 de izolate reprezentative. Focarul a fost cauzat de două grupuri înrudite de Shigella flexneri, o specie care lovește frecvent primatele non-umane captive (focarele umane sunt mai des cauzate de Shigella sonnei, dar ambele pot infecta oricare dintre primate). Dintre cele 90 de izolate testate pentru rezistență antimicrobiană, mai mult de jumătate (63%) erau multidrog-rezistente. Majoritatea cazurilor au cauzat diaree ușoară, dar au existat cazuri asimptomatice și unele severe. Sugarii au fost cei mai afectați, reflectând tiparele umane.

Cercetătorii au extras ser, plasmă și celule imunitare specifice de la 41 de animale infectate la 1, 2 și 4-6 săptămâni după infecție, apoi au disecat răspunsurile imunitare.

În primul rând, au căutat anticorpi care atacă antigenul O, componenta cea mai exterioară a unei molecule mari numite LPS (lipopolizaharidă) care iese din membrana bacteriană. LPS se găsește exclusiv pe bacteriile Gram-negative, inclusiv E. coli, Salmonella și Shigella. Antigenul O este o țintă imună comună, dar este variabil - anticorpii împotriva antigenului O al unui serotip pot să nu ajute la combaterea altora.

Au găsit diverși anticorpi care se leagă de antigenul O, unii rafinați din expuneri repetate. Cel mai interesant, păreau să dezvolte capacitatea de a ataca antigenul O de la multe serotipuri diferite - crucial pentru un vaccin. Mai mult, anticorpii care se legau strâns puteau declanșa reacții în cascadă care dezintegrau celulele bacteriene - o altă caracteristică utilă.

În continuare, au examinat anticorpii care atacă o parte a sistemului de secreție de tip 3 (T3SS), un aparat asemănător unei seringi pe care bacteria îl folosește pentru a injecta proteine efectoare în celulele gazdă. La vârful T3SS al Shigellei se află două proteine, IpaB și IpaD, vizate de anticorpii primatelor. Unele