Ponad 4,6 mln dolarów na badania nad lekoopornymi bakteriami w University of Texas at Arlington

Naukowcy z The University of Texas at Arlington otrzymali ponad 4,6 mln dolarów federalnego finansowania na badania nad mechanizmami, dzięki którym bakterie przeżywają stres związany z zakażeniem i leczeniem antybiotykami. Dwa pięcioletnie projekty prowadzone przez Qing Tang mają koncentrować się m.in. na Listeria monocytogenes i Staphylococcus aureus oraz na ich zdolności do przystosowania się do warunków panujących w organizmie gospodarza.

Ponad 4,6 mln dolarów na badania nad bakteriami

Naukowcy z The University of Texas at Arlington (UTA) otrzymali ponad 4,6 mln dolarów federalnego finansowania na badania mające pomóc w lepszym zrozumieniu, w jaki sposób chorobotwórcze bakterie stają się oporne na antybiotyki oraz jak oddziałują z organizmem człowieka podczas zakażenia.

Badacze chcą analizować procesy umożliwiające bakteriom przystosowanie się do niekorzystnych warunków, w tym do presji wywieranej przez odpowiedź immunologiczną gospodarza i leczenie przeciwbakteryjne. Lepsze poznanie tych mechanizmów może w przyszłości pomóc w identyfikacji nowych punktów uchwytu dla terapii zakażeń, które coraz trudniej poddają się leczeniu.

Dwa pięcioletnie projekty badawcze

Qing Tang, adiunkt biologii i kierująca laboratorium Tang Lab w UTA, uzyskała finansowanie dla dwóch dużych projektów federalnych.

• 2,05 mln dolarów na pięć lat przyznał National Institute of General Medical Sciences na projekt zatytułowany Bacterial stress responses mediated by c-di-AMP, dotyczący odpowiedzi bakterii na stres zależnych od c-di-AMP.
• 2,65 mln dolarów na pięć lat przyznał National Institute of Allergy and Infectious Diseases na projekt Bacterial modulation of host metabolism and immunity during infection, poświęcony wpływowi bakterii na metabolizm i odporność gospodarza podczas zakażenia.

Łącznie oznacza to finansowanie przekraczające 4,6 mln dolarów, przeznaczone na wieloletnie badania mechanizmów biologicznych leżących u podstaw przeżywania bakterii podczas infekcji oraz w trakcie stosowania antybiotyków.

Jak bakterie odpowiadają na stres i antybiotyki?

Jednym z głównych obszarów zainteresowania zespołu jest odpowiedź bakterii na stres. W warunkach zakażenia drobnoustroje nie funkcjonują w stabilnym środowisku. Muszą przetrwać działanie mechanizmów obronnych gospodarza, a w przypadku zastosowania leczenia także presję wywieraną przez antybiotyki.

Badania zespołu Tang mają koncentrować się na poznaniu procesów pozwalających patogenom dostosowywać się do takich warunków. Z perspektywy biologii zakażeń szczególnie istotne jest ustalenie, które szlaki komórkowe i molekularne umożliwiają bakteriom przeżycie pomimo mechanizmów odpornościowych organizmu oraz ekspozycji na leki przeciwbakteryjne.

Listeria monocytogenes i Staphylococcus aureus

Laboratorium Qing Tang koncentruje się na dwóch ważnych patogenach człowieka: Listeria monocytogenes oraz Staphylococcus aureus.

Listeria monocytogenes może powodować ciężkie zakażenia, w tym listeriozę oraz zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Drugi z badanych drobnoustrojów, Staphylococcus aureus, jest związany m.in. z przewlekłymi zakażeniami układu oddechowego u osób z mukowiscydozą.

W obu przypadkach istotnym zagadnieniem jest zdolność bakterii do funkcjonowania w niekorzystnych warunkach występujących podczas zakażenia. Badanie mechanizmów umożliwiających im przetrwanie może pomóc lepiej zrozumieć, dlaczego niektóre infekcje są trudne do eradykacji oraz dlaczego skuteczność terapii przeciwbakteryjnej może być ograniczona.

Poszukiwanie nowych celów terapeutycznych

Jednym z głównych motywów badań Tang jest możliwość identyfikowania nieznanych wcześniej szlaków i mechanizmów biologicznych, które w przyszłości mogłyby zostać wykorzystane jako cele terapeutyczne.

Nie oznacza to, że finansowane obecnie projekty doprowadzą bezpośrednio do powstania nowych antybiotyków. Ich podstawowym zadaniem jest poznanie biologii bakterii i ich relacji z gospodarzem. Dopiero odkrycie mechanizmu kluczowego dla przetrwania patogenu może stać się punktem wyjścia do kolejnych badań nad możliwością jego farmakologicznego zahamowania.

Znaczenie badań podstawowych dla zdrowia publicznego

Badania są prowadzone w czasie, gdy zakażenia wywoływane przez bakterie oporne na antybiotyki stają się coraz trudniejsze do leczenia. Jak podkreślono w komunikacie UTA, Centers for Disease Control and Prevention określa bakterie lekooporne jako pilne zagrożenie dla zdrowia publicznego.

Z tego względu coraz większego znaczenia nabiera nie tylko rozwijanie nowych substancji przeciwbakteryjnych, ale również poznawanie podstawowych mechanizmów umożliwiających drobnoustrojom przetrwanie odpowiedzi odpornościowej i terapii. Badania takie mogą dostarczać wiedzy potrzebnej do wyznaczania nowych kierunków rozwoju leków.

Tang podkreśla również znaczenie kształcenia kolejnych pokoleń naukowców. Jej zdaniem zrozumienie mechanizmów powstawania i leczenia chorób wymaga wielopokoleniowej pracy badaczy oraz przekazywania wiedzy młodszym naukowcom.

Badaczka wskazuje, że The University of Texas at Arlington zapewnia odpowiednie środowisko dla takich projektów. Uczelnia posiada status R1 według Carnegie Classifications of Institutions of Higher Education od 2015 roku, a zespół może korzystać z możliwości współpracy z badaczami Department of Biology i College of Science.