В воде, почве и воздухе вокруг нас обитает одноклеточный организм — акантамеба. Обычно она живет сама по себе, но иногда поражает человека и вызывает тяжелые инфекции глаз, кожи и даже головного мозга. Глазную инфекцию — акантамебный кератит — особенно сложно диагностировать и лечить: доступных методов диагностики мало, а существующие лекарства нецелевые и токсичные.
Доктор Джон Стефели, исследователь из Института Моргриджа и Университета Висконсина, стал первым автором двух статей об акантамебе, опубликованных в рамках масштабного проекта MitoCarta. Проект направлен на создание каталога митохондриальных белков по всем ветвям древа жизни и изучение эволюционной истории живых существ. Новая серия статей пополняет базы данных, охватывая разные организмы, включая патогенные, что может привести к созданию новых лекарств.
Акантамебный кератит особенно нуждается в новых методах лечения: в агрессивных условиях, например, в роговице глаза, амеба образует толстую защитную стенку и становится устойчивой к препаратам. Ученые решили изучить митохондрии — энергетическое ядро клетки — чтобы найти мишени для лекарств, нетоксичных для человека. Лекарство, нацеленное на белок, уникальный для микроба и отсутствующий у человека, с меньшей вероятностью навредит пациенту.
Сначала команде пришлось разобраться в геноме акантамебы, поскольку предыдущая аннотация была точна лишь примерно наполовину. С помощью секвенирования РНК с длинным прочтением исследователи повысили точность до 98%, описав расположение почти 16 000 генов. Около трети из них оказались уникальными по сравнению с человеческим геномом и дрожжами. Также обнаружили 20 семейств белков, участвующих в построении защитных стенок цист и отсутствующих у человека, — они могут стать мишенями для будущих лекарств.
Затем ученые изучили митохондрии акантамебы и обнаружили около 300 белков, которых нет у человека и дрожжей. Митохондрии амебы умеют переключать функции между кислородными и бескислородными условиями, что помогает ей выживать в роговице глаза или на дне озера.
В дальнейшем ученые планируют детально изучить отдельные белки и молекулярные пути, уникальные для акантамебы, чтобы определить наиболее перспективные мишени для препаратов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найден организм, способный размножаться при температуре выше 60 градусов.