Forskning identificerer potentielle mål for strep A-vaccine

De fleste mennesker tænker på "strep hals" som en relativt godartet infektion helbredt af en omgang antibiotika og et par dages hvile. Men bakterien, der forårsager halsbetændelse - Gruppe A Streptococcus - er også ansvarlig for en række meget mere farlige lidelser, herunder reumatisk hjertesygdom og toksisk shock syndrom.

Med spøgelset af øget resistens over for antibiotika, det videnskabelige samfund føler sig presset for at finde nye måder at behandle bakterier som gruppe A Streptococcus. Og det ser ud til, at en international gruppe af videnskabsmænd har fået en vis indsigt i denne mikrobielle fjende - og håb om en vaccine.

Gruppe A Streptococcus har en tyk cellevæg, der beskytter den mod miljøfarer, herunder angreb fra vores eget immunsystem. Denne bakterie er bemærkelsesværdigt resistent over for de humane antimikrobielle beskyttelsesmekanismer af årsager, der ikke er godt forstået.

Gruppen af ​​efterforskere – ledet af Natalia Korotkova fra University of Kentucky og Nina Van Sorge fra Utrecht University – undrede sig:var der et "svagt punkt" i bakteriecellevæggen, som kunne udnyttes?

Gruppen satte sig for at identificere de gener, der bidrog til gruppe A Streptococcus-resistens ved at bombardere bakterierne med to antimikrobielle stoffer:zinkioner og human gruppe IIA udskilt phospholipase A2. De fandt ud af, at begge assays identificerede den samme synder:gacH-genet.

Holdet på mere end et dusin videnskabsmænd fra fem lande, hver med en diskret ekspertise, yderligere dechifreret funktionen af ​​dette gen ved hjælp af en række biokemiske, analytiske og strukturelle metoder, at fastslå, at det sætter gruppe A Streptococcus i stand til at forstærke sin modstand mod angreb fra vores forsvarssystemer ved at modificere cellevægsglycopolymerer med glycerolphosphat.

"Denne tidligere uerkendte Streptococcus cellevægsmodifikation påvirker vært-patogen-interaktioner og kan derfor være et meget attraktivt mål for vaccinedesign, især da gacH-genet er vidt udbredt i genomerne af gruppe A Streptococcus og beslægtede bakterier, " sagde Korotkova.

State-of-the-art NMR-metoder og massespektrometriske analyser muliggjorde identifikation af denne modifikation.

"Denne glycerolphosphatmodifikation var gået ubemærket hen i årtier på grund af tab under forberedelsestrinene, " hun sagde.

Fordi Strep A-bakterien er rangeret blandt de ti største årsager til dødelighed af infektionssygdomme i verden, den potentielle virkning af en vaccine er betydelig, især hvor ressourcer og adgang til sundhedspleje er begrænset.

"Vi har brug for yderligere undersøgelser for at vise, at denne glycerolphosphat-modificerede glycopolymer kan indgå som en del af en sikker og effektiv gruppe A Streptococcus-vaccine," sagde Korotkova. "

Resultaterne blev offentliggjort den 1. april, 2019 i Naturens kemiske biologi .