Bir araştırma tesisinde 150'den fazla insan dışı primatın iki yıldan fazla süren ishalle boğuşması pek 'iyi şans' gibi görünmüyor. Ancak bir bilim insanı ekibi için bu, adeta bir veri hazinesiydi - sonunda özellikle iğrenç bir düşmanı yenmenin yollarını gösteren kocaman bir değerli bilgi yığını.

Science Translational Medicine dergisinin son sayısında yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, enfeksiyonlardan elde edilen bağışıklık verilerinin çöplüğünü didik didik ederek, salgına neden olan Shigella türü bakterileri yenmek için bağışıklık hücrelerini eğitmenin yeni yollarını kaydetti. Bağışıklık sisteminin en etkili şekilde saldırabileceği bakterinin belirli parçalarını seçtiler ve hedef molekülleri belirli mikrop öldürücü bağışıklık tepkileriyle ilişkilendirdiler. Hatta en güçlü antikorların tutunduğu o pürüzlü hedef moleküllerin içindeki minik çentikleri bile tespit ettiler.

Yazarlar, 'Çalışmamız, doğal olarak enfekte olmuş [insan dışı primatlarda] anti-Shigella antikor yanıtının beklenmedik özelliklerini ortaya çıkardı ve Shigella aşı adaylarının rasyonel tasarımına doğru bir adım teşkil ediyor' diye yazıyor. Çünkü hiçbir şey 'rasyonel tasarım' demek, iki yıllık bir bok kıyameti gibi değildir.

Shigella, yılda 200 milyondan fazla insanı etkileyen ve çoğu çocuk olmak üzere 200.000'den fazla kişinin ölümüne neden olan mide-bağırsak korkusudur. Hayatta kalanlar genellikle bir miktar koruyucu bağışıklık tepkisi geliştirir, ancak çeşitli türler ve serotipler göz önüne alındığında, bu tepkiler bakteri ailesinin dar bir aralığına karşı işe yarar. Üstelik işin tuzu biberi, Shigella suşları antibiyotiklere karşı giderek daha dirençli hale geliyor.

Tüm bu pis aileyle savaşacak bir aşıya duyulan ihtiyaç açık ve birçok geliştirme çalışması devam ediyor. Ancak bilim insanları, sofistike bir aşı için gereken ayrıntılı moleküler ve yapısal veriler olmadan çalışıyorlardı. İşte salgın burada devreye girdi.

Her şey Aralık 2022'de Madison'daki Wisconsin Ulusal Primat Araştırma Merkezi'nde başladı. İnsan dışı primatlar Shigella'nın doğal konakçılarıdır ve bu tesislerde salgınlar nadir değildir. Ancak bir salgının bu kadar büyük olması ve bu kadar uzun sürmesi alışılmadık bir durum - hatta bazı tesis çalışanları bile hastalandı.

Toplamda, primatlar arasında mikrobiyolojik olarak doğrulanmış 169 şigelloz vakası vardı. Araştırmacılar serotiplendirme için 151 Shigella izolatı topladı ve 95 temsili izolat üzerinde tüm genom dizilimi yaptı. Salgına, genellikle esir insan dışı primatları etkileyen bir tür olan iki ilişkili Shigella flexneri kümesi neden oldu (insan salgınlarına daha çok Shigella sonnei neden olur, ancak her ikisi de her iki primatı da enfekte edebilir). Antibiyotik direnci açısından test edilen 90 izolatın yarısından fazlası (%63) çoklu ilaca dirençliydi. Çoğu vaka hafif ishale neden oldu, ancak asemptomatik vakalar ve bazı şiddetli vakalar da vardı. En kötü etkilenenler bebeklerdi; bu da insanlardaki tabloyu yansıtıyor.

Araştırmacılar, enfekte 41 hayvandan enfeksiyon sonrası 1, 2 ve 4-6. haftalarda serum, plazma ve spesifik bağışıklık hücreleri aldı ve ardından bağışıklık tepkilerini inceledi.

İlk olarak, bakteriyel membrandan dışarı çıkan LPS (lipopolisakkarit) adı verilen büyük bir molekülün en dış bileşeni olan O-antijene saldıran antikorları aradılar. LPS yalnızca E. coli, Salmonella ve Shigella dahil Gram-negatif bakterilerde bulunur. O-antijen yaygın bir bağışıklık hedefidir, ancak değişkendir - bir serotipin O-antijenine karşı antikorlar diğerleriyle savaşmaya yardımcı olmayabilir.

O-antijene bağlanan çeşitli antikorlar buldular; bazıları tekrarlanan maruziyetlerle gelişmişti. En ilginç olanı, birçok farklı serotipten O-antijene saldırma yeteneği geliştirmiş gibi görünmeleriydi - bu bir aşı için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, sıkı bağlanan antikorlar, bakteri hücrelerini parçalayan basamaklı reaksiyonları tetikleyebiliyordu - bu da başka bir yararlı özellikti.

Daha sonra, bakterilerin konakçı hücrelere efektör proteinler enjekte etmek için kullandığı şırınga benzeri bir aparat olan tip 3 salgı sisteminin (T3SS) bir kısmına saldıran antikorları incelediler. Shigella'nın T3SS'sinin ucunda, primat antikorlarının hedef aldığı IpaB ve IpaD adlı iki protein bulunur. Som