Naučnici sa Univerziteta Džon Hopkins sada su napravili veliki iskorak u razumevanju jednog od tih procesa. Nakon više od 15 godina istraživanja uspeli su da otkriju kako toksin koji proizvodi bakterija Bacteroides fragilis uspeva da napadne ćelije debelog creva.
Još važnije, osmislili su način da taj "napad" i spreče, što bi u budućnosti moglo da dovede do razvoja novih terapija.
Bakterija koja nije uvek neprijatelj
Bacteroides fragilis nije retka bakterija. Naprotiv, prisutna je u crevima kod velikog broja zdravih ljudi i uglavnom ne izaziva probleme. Međutim, pojedini njeni sojevi proizvode toksin poznat kao BFT, koji može da pokrene dugotrajnu upalu u debelom crevu.
Hronična upala jedan je od faktora koji povećavaju rizik od nastanka kolorektalnog karcinoma. Naučnici već godinama znaju da ovaj toksin narušava zaštitnu barijeru creva, ali im nije bilo jasno kako uopšte uspeva da dopre do ćelija koje napada.
Sve do sada, kada su otkrili da toksin najpre mora da se "zakači" za protein nazvan klaudin-4 (claudin-4), koji se nalazi na površini ćelija debelog creva. Tek nakon tog prvog kontakta, toksin može da napadne drugi važan protein, poznat kao i "lepak između ćelija" E-kadherinu.
Ovaj protein pomaže da ćelije ostanu čvrsto povezane i zajedno formiraju zaštitnu barijeru creva. Kada ga toksin ošteti, ta barijera slabi, što može da podstakne upalu i stvori uslove pogodne za razvoj tumora. Drugim rečima, klaudin-4 funkcioniše kao neka "ulazna kapija" koju toksin mora da iskoristi pre nego što izazove štetu.
Do ovog otkrića naučnici su došli uz pomoć CRISPR tehnologije za uređivanje gena. Redom su isključivali jedan po jedan gen u ćelijama debelog creva, kako bi utvrdili koji je neophodan da bi toksin mogao da deluje.
Rezultat je bio nedvosmislen. Kada ćelije nisu proizvodile klaudin-4, toksin više nije mogao da se veže za njih, niti da izazove oštećenja. To je istraživačima konačno pružilo odgovor na pitanje koje je godinama ostajalo nedorečeno.
Lažni mamac
Nakon što su otkrili kako toksin pronalazi svoju metu, naučnici su osmislili i način da ga prevare. Napravili su rastvorljivu verziju proteina klaudin-4 koja služi kao svojevrstan "mamac". Umesto da se veže za ćelije debelog creva, toksin se vezuje za lažni receptor i tako ostaje bez mogućnosti da izazove oštećenja.
Eksperimenti na miševima pokazali su da ovakav pristup uspešno štiti debelo crevo od dejstva toksina.
Istraživanje se nalazi u ranoj fazi, zbog čega je potrebno još mnogo dodatnih ispitivanja pre nego bi ovakav pristup mogao da se primeni kod ljudi. Ipak, naučnici smatraju da je ovo otkriće od izuzetnog značaja.
Sada kada je poznato kako toksin ulazi u ćelije, moguće je razviti lekove ili biološke terapije koje će blokirati taj prvi korak. Time bi se potencijalno sprečila hronična upala, ali i smanjio rizik od razvoja kolorektalnog karcinoma kod osoba koje nose štetne sojeve ove bakterije.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Nature.
(EUpravo zato/Science daily)