В теплых водах тропических стран, где системы очистки воды работают плохо, живет невидимый враг. Эта амеба способна разъедать кишечник, превращать печень в губчатую массу и даже проникать в мозг.
Ученые университета Калифорнии в Дэвисе (США) уже много лет изучают это одноклеточное, чтобы найти эффективные способы борьбы с ним. Паразитолог Кэтрин Рэлстон впервые увидела амебу через микроскоп в 2011 году. Тогда ученые думали, что E. histolytica убивает клетки, впрыскивая в них яд. Но картина под линзами оказалась иной.
Оказалось, этот микроскопический хищник использует настоящие «стелс-технологии» молекулярного уровня. При контакте с клеткой кишечника паразит активирует специальные белки EhRho1, формируя своеобразные «атакующие щупальца» — псевдоподии. Одновременно он выделяет мощные протеазы EhCP5, которые, подобно молекулярным ножницам, разрушают межклеточные связи. Вместо того чтобы просто поглощать клетку целиком, амеба аккуратно захватывает кусочки клеточной мембраны размером 30-50 нм — этот процесс называется трогоцитозом.
Видовое название histolytica означает «растворяющий ткани», потому что он создает абсцессы — гнойные карманы с поврежденными тканями. Паразит часто оставляет поврежденные клетки, которые обречены на гибель, и спешит «откусить» кусочек от другой.
Причем паразит не просто поедает эти фрагменты, а интегрирует украденные белки CD46 и CD55 в свою оболочку, используя для этого собственный аппарат Гольджи (мембранная структура в клетке). Эти белки работают как совершенная система маскировки. CD55 блокирует ключевой фермент системы комплемента — C3-конвертазу, а CD46 ускоряет распад важных иммунных молекул C3b. Благодаря этому комплексу мероприятий амеба становится практически невидимой для иммунной системы.
Он может убить все, что вы в него бросите, любую человеческую клетку
Расшифровать ДНК этого убийцы оказалось нелегко. Его геном в 2 500 раз больше, чем у ВИЧ, и напоминает запутанный клубок. Лишь к 2021 году команда Рэлстон создала «библиотеку РНК» — инструмент, позволяющий отключать гены паразита по одному.
Для борьбы с этим совершенным иммунным механизмом ученые разработали целый арсенал современных инструментов. Об этом рассказывается в статье, опубликованной недавно в журнале Trends in Parasitology.
Созданная ими RNAi-библиотека позволяет избирательно отключать каждый из 8 734 генов паразита. Усовершенствованная CRISPR-система с AT-оптимизированными гидами помогает редактировать геном амебы, а флуоресцентные маркеры делают видимыми процессы, которые раньше было невозможно отследить.
Уже сейчас ведутся испытания четырех типов перспективных препаратов. Среди них — блокаторы белков EhRho1, которые должны остановить «поедание» клеток, и специальные пептиды, нацеленные на амебопоры EhP1. Особую надежду ученые возлагают на активаторы аутофагии, которые могут заставить саму амебу разрушать украденные белки.
Сейчас ученые комбинируют два метода:
- CRISPR, чтобы редактировать гены амебы;
- флуоресцентные метки — чтобы подсвечивать украденные белки.
Это делается для того, чтобы создать лекарство, которое будет блокировать «челюсти» паразита, не давая ему кусать клетки и срывать с него маскировку, делая уязвимым для иммунитета.
Если вы путешествуете в тропики — кипятите воду и мойте руки. Пока наука ищет решение, старая добрая профилактика спасает жизни.
Ранее Наука Mail рассказывала о четырех поражающих воображение зомби-паразитах.
