Такой подход позволяет направить всю мощь естественного отбора на сокрушение Mtb. Прежде чем Mtb и другие бактерии обосновались в организме человека, они занимали определенные ниши в окружающей среде, где вынуждены были конкурировать с бессчетным числом других микроорганизмов.
Бактериальные экосистемы проходили через пресс естественного отбора по много раз, и в большинстве случаев другие бактерии выработали механизмы контроля над микобактериями. Если бы удалось идентифицировать этот арсенал, то ученые смогли бы проверить его компоненты па способность атаковать Mtb, найти те мишени, на которые они действуют и открыть целый класс новых лекарственных веществ. В отличие от уже известных противотуберкулезных агентов новые будут выводить из строя целые системы патогенов, а не отдельные биохимические процессы.
Для того, чтобы использовать весь потенциал новых биотехнологий, исследователям необходимо освоить приемы и инструменты информационных технологий, которые позволят оперировать большими массивами данных. Фактически это всё приведет к созданию новой научной дисциплины - биоинформатики, и только будучи вооруженными новыми знаниями и навыками существует возможность выработать другой подход к созданию новых средств борьбы с туберкулезом. Этот подход будет основываться на предсказании поведения биологических систем в целом, что невозможно сделать исходя из сведений об основных биологических свойствах их компонентов.
Что касается поведения Mtb in vitro, то одно из неожиданных его проявлений состоит в образовании «связок» - извивающихся цепочек бактериальных частиц. Свойства этих структур невозможно предсказать исходя из свойств молекул, участвующих в их формировании. В организме человека в результате их взаимодействия с клетками иммунной системы образуется гранулема - крупный агрегат из клеток хозяина и бактериальных частиц, в который лекарственным веществам проникнуть крайне трудно.
С помощью биоинформатики ученые надеются установить, как ведут себя все 4 тыс. генов Mtb, кодируемые ими белки и побочные продукты метаболизма в присутствии нового лекарственного вещества in vitro. За последние десять лет они кое-что узнали об особенностях поведения возбудителя туберкулеза в организме-хозяине в отличие от поведения в пробирке. А их конечная цель создание - компьютерной модели Mtb, которая будет обладать всеми свойствами реальной бактерии, обитающей в организме человека. Значение такой работы трудно переоценить - ведь учёные смогут с определенностью предсказывать, какие компоненты бактериальной частицы будут наилучшей мишенью для лекарственных веществ и какие из этих веществ будут наиболее эффективными.
Для этого необходимо детально изучить все биохимические пути (последовательности химических превращений) и идентифицировать ключевые свойства микроорганизма, которые ими определяются. Впрочем, данная область стремительно развивается, что дает основания надеяться на создание в ближайшие 20 лет компьютерной модели Mtb точного аналога бактерии, выросшей в пробирке, а возможно - ив теле человека.
Общеизвестно, что болезнь легче предотвратить, чем лечить. Ученые не отказываются от попыток создания противотуберкулезных вакцин, более эффективных, чем БЦЖ. Но пока они действуют методом проб и ошибок, нет возможности установить, почему созданный ими вариант не работает, и предвидеть, какая вакцина будет успешной.
В отличие от других инфекционных заболеваний, при которых успешно преодоленная первичная инфекция гарантирует от повторного заражения, туберкулез может атаковать одну и ту же жертву по много раз. Таким образом, вакцина на основе ослабленного штамма Mtb долго работать не будет. И если для ускорения разработки новых лекарственных средств достаточно компьютерной копии одной только бактерии, то для создания вакцины необходима и модель человеческого организма.
Заключение
Никогда человечество не нуждалось в более точных методах диагностики туберкулеза, новых лекарственных средствах и вакцинах так, как сейчас.
Противотуберкулезные препараты, применяемые сейчас, были созданы в 1950-1960-х гг. Лечение занимает от шести до девяти месяцев, преждевременное его прекращение приводит к появлению резистентных форм Mtb. Сейчас, как никогда ранее, важно найти новые лекарственные средства - недорогие, не требующие столь долговременного приема и направленные на другие уязвимые места Mtb.
Подбор очковой коррекции |
Закаливание организма |
Гигиена полости рта |
