Forskare vid University of Maryland School of Medicine har publicerat en av de mest omfattande analyserna av hur gener uttrycks under en infektion (det så kallade transkriptomet). Analyserna omfattar tre olika stammar av bakterien Streptococcus pneumoniae, som orsakar lunginflammation, hjärnhinneinflammation och infektioner i mellanörat.
Det ingår också analyser av lungorna och fyra andra organ i en djurmodell där bakterien uppehåller sig, förökar sig och tar plats i kroppen. Deras resultat publicerades idag i Proceedings of the National Academy of Sciences.
”Vår nya analys ger värdefull ny information om de interaktioner mellan djurvärdar och patogener som äger rum under pneumokockinfektioner”, säger studiens huvudansvarige Hervé Tettelin, PhD, professor i mikrobiologi och immunologi och forskare vid Institute for Genome Sciences vid University of Maryland School of Medicine. ”Det kan i slutändan hjälpa forskarna att utveckla nya behandlingar för denna bakterieinfektion.”
Symtom på pneumokockinfektion kan vara feber, hosta, andnöd, bröstsmärta, stel nacke, förvirring, ökad ljuskänslighet, ledsmärta, frossa, öronsmärta, sömnlöshet och irritabilitet, enligt Centers for Disease Control and Prevention.
Med introduktionen av det första pneumokockvaccinet år 2000 har antalet dödsfall som kan hänföras till dessa infektioner minskat. Den ökande antibiotikaresistensen har dock gjort vissa av dessa infektioner svårare att behandla.
Forskarna vid University of Maryland School of Medicine samarbetade med forskare vid University of Alabama at Birmingham och Yale University School of Medicine för att analysera genuttrycket på olika infektionsställen, bland annat i näs- och halspassagerna, hjärtat, blodomloppet, lungorna och njurarna.
De skapade en atlas från dessa genuttrycksdata och fann att bakterien beter sig olika beroende på vilken plats den infekterar i musmodellen, och att musorganen i sin tur också reagerar olika.
De fann också att vissa S. pneumoniae-gener alltid uttrycks högt på alla anatomiska platser, vilket gör dem till idealiska mål för nya vacciner eller terapier. I ett djurutmaningsexperiment fann forskarna att en antiinflammatorisk behandling som kallas interferon beta fungerade för att hindra bakterierna från att invadera vitala organ.
Detta främjade värdens överlevnad och gav oss viktiga insikter om potentiella nya behandlingsvägar. Vi kunde bygga vidare på analytiska pipelines för att tillhandahålla ett mer omfattande sätt att studera olika systemiska patogener.”
Adonis D’Mello, medförfattare till studien och doktorand i molekylär medicin, Institute for Genome Sciences
Finansieringen tillhandahölls genom Mercks Investigator Studies Program, som stödjer hypotesgenererande klinisk och preklinisk forskning som initieras, utformas och genomförs av externa forskare. Detta projekt stöddes också med medel från National Institutes of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases.
”Detta är ett mycket spännande grundforskningsresultat som kan få omfattande konsekvenser för vår förståelse av en utbredd och potentiellt farlig infektionssjukdom”, säger E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, Executive Vice President for Medical Affairs, UM Baltimore, och John Z. and Akiko K. Bowers Distinguished Professor and Dean, University of Maryland School of Medicine.
”Det har också en bredare tillämplighet för området transkriptomforskning för att identifiera potentiella nya behandlingar av sjukdomar.”