Химически щипая сахарную молекулу, известную, поскольку, trehalose позволяет ему уменьшиться в бактериях, который вызывает туберкулез (TB) и жар. Метод предлагает быстрый, простой способ обнаружить пагубную ошибку и может помочь противостоять TB, смертельная инфекция легких, это особенно распространено в развивающихся странах.Следователь Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Кэролайн Бертоззи и коллеги сообщают о работе 28 февраля 2018 в журнале Science Translational Medicine.
Несмотря на ее разрушительные потери на здоровье, бактерии позади TB, туберкулеза микобактерии, может быть трудно разыскать. Текущие тесты полагаются на химические окраски, которые были вокруг в течение многих десятилетий и могут быть привередливыми. Оценки помещают чувствительность этих окрасок где угодно от 32 процентов до 94 процентов.
Лучшие методы обнаружения очень необходимы, чтобы сражаться с TB, который убил больше чем 1,7 миллиона человек во всем мире в 2016, говорит Бертоцци Стэнфордского университета. «Если Вы не можете даже получить точный диагноз, как Вы рассматриваете людей?»Как химик, Бертоцци, наряду с ее коллегами, изучает молекулы, которые составляют бактериальные клеточные стенки.
Ранние открытия ее лабораторией показали, что некоторые бактерии используют сахарные молекулы, названные trehalose как стандартные блоки. Бертоцци счел клеточные стенки туберкулеза M. особенно востребованными. «Там есть некоторая действительно интересная биология». Она начала работать с командой ученых, которые держали личные доли в исследовании туберкулеза. После случайного столкновения на встрече в Кампусе Исследования Janelia Бертоцци решил сотрудничать с соавтором исследования профессор Бэвеш Кана из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге, Южная Африка.
Исследователи поняли, что trehalose молекулы – те стандартные блоки клеточной стенки – могли бы предложить путь к флагу, живущему клетки туберкулеза M. Но сначала, команда должна была найти химический маяк, который сделает флаг видимым. Один химический, названный DMN, казался, чтобы отвечать всем требованиям. DMN может пылать под определенными длинами волны света – но только когда это вне воды.
Поскольку клеточная стенка туберкулеза M. содержит мембрану, это – «толстый слой жира», говорит Бертоцци, это – прекрасное место для DMN, чтобы осветить.То понимание – что DMN был «прочь», пока клетка не подворачивает его в свою мембрану – было ключевым, говорит Бертоцци. «Именно такая простая вещь, но простые подобные вещи имеет все значение между чем-то, может быть развернут или нет».После соединения trehalose к DMN в лаборатории, исследователи проверили свою гибридную молекулу, названную DMN-Tre, на родственнике туберкулеза M. Как они надеялись, бактерии захватили молекулу и, в течение минут, включили ее в их клеточные мембраны, где она начала пылать под флуоресцентным микроскопом.
В тестах на образцах слюны от 16 человек с TB DMN-Tre взял клетки туберкулеза M. во всех образцах. Новая техника выступила так же к стандарту – но более сложный и отнимающий много времени – маркировка метода на основе Аурамина O окраска, краска, которая придерживается кислот в бактериальных клеточных стенках.Другие тесты показали, что DMN-Tre отборный к Actinobacteria, бактериальный филюм, который включает туберкулез M. Клетки человека и другие типы бактерий, обе из которых многочисленны в образцах слюны, не включают молекулу, исследователи нашли.
В отличие от существующих методов обнаружения TB, DMN-Tre может также отличить клетки, которые метаболически активны от тех, которые не являются. Поскольку молекула полагается на бактерии, чтобы активно включить его в мембрану, только здоровые клетки маркированы, тогда как клетки, которые поставились под угрозу медикаментозным лечением, не маркируют также.
Та собственность может позволить клиницистам контролировать, как хорошо лечение работает у людей, и возможно даже проверяет, работали ли бы определенные смеси наркотиков против определенных штаммов туберкулеза M.Больше работы остается, прежде чем молекула готова к употреблению в области, говорит Бертоцци.
Но она оптимистична, что новый метод мог оказаться полезным в глобальной борьбе с TB.