Forskere fra University of Maryland School of Medicine har offentliggjort en af de mest omfattende analyser af, hvordan gener kommer til udtryk under infektion (kendt som et transkriptom). Analyserne omfatter tre forskellige stammer af bakterien Streptococcus pneumoniae, som forårsager lungebetændelse, meningitis og mellemørebetændelse.
Det omfatter også analyser af lungerne og fire andre organer i en dyremodel, hvor bakterien opholder sig, formerer sig og sætter sig fast i kroppen. Deres resultater blev offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Vores nye analyse giver værdifulde nye oplysninger om de interaktioner mellem dyrevært og patogen, der finder sted under pneumokokinfektioner”, siger undersøgelsens hovedforsker Hervé Tettelin, ph.d., professor i mikrobiologi og immunologi og forsker ved Institute for Genome Sciences på University of Maryland School of Medicine. “Det kan i sidste ende hjælpe forskerne med at udvikle nye behandlinger for denne bakterieinfektion.”
Symptomer på pneumokokinfektion kan omfatte feber, hoste, åndenød, brystsmerter, stiv nakke, forvirring, øget lysfølsomhed, ledsmerter, kulderystelser, øresmerter, søvnløshed og irritabilitet, ifølge Centers for Disease Control and Prevention.
Med indførelsen af den første pneumokokvaccine i 2000 er antallet af dødsfald, der kan tilskrives disse infektioner, faldet. Den stigende antibiotikaresistens har imidlertid gjort nogle af disse infektioner vanskeligere at behandle.
Forskerne fra University of Maryland School of Medicine samarbejdede med forskere fra University of Alabama at Birmingham og Yale University School of Medicine for at analysere genekspression i forskellige infektionssteder, herunder næse- og svælgpassager, hjerte, blodbanen, lunger og nyrer.
De skabte et atlas ud fra disse genekspressionsdata og fandt, at bakterien opfører sig forskelligt afhængigt af, hvilket sted den inficerer i musemodellen, og musens organer reagerer til gengæld også forskelligt.
De fandt også, at visse S. pneumoniae-gener altid var stærkt udtrykt på alle anatomiske steder, hvilket gør dem til ideelle mål for nye vacciner eller terapier. I et dyreforsøg fandt forskerne, at en antiinflammatorisk behandling kaldet interferon beta virkede for at forhindre bakterierne i at invadere vitale organer.
Dette fremmede værtens overlevelse og gav os vigtig indsigt i potentielle nye behandlingsmuligheder. Vi var i stand til at bygge videre på analytiske pipelines for at give en mere omfattende måde at studere forskellige systemiske patogener på.”
Adonis D’Mello, medforfatter til undersøgelsen og kandidatstuderende i molekylær medicin, Institute for Genome Sciences
Funding blev ydet gennem Merck Investigator Studies Program, der støtter hypotesegenererende klinisk og præklinisk forskning, der er initieret, designet og gennemført af eksterne forskere. Dette projekt blev også støttet med midler fra National Institutes of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases.
“Dette er et meget spændende grundforskningsresultat, som kan få omfattende konsekvenser for vores forståelse af en udbredt og potentielt farlig infektionssygdom”, sagde E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, Executive Vice President for Medical Affairs, UM Baltimore, og John Z. and Akiko K. Bowers Distinguished Professor and Dean, University of Maryland School of Medicine.
“Det har også bredere anvendelighed for området transkriptomforskning med henblik på at identificere potentielle nye behandlinger for sygdomme.”