Talttuisivatko taudit bakteereilla? Salmonellageenit rokottajien avuksi

bakteerit
Teksti
Jukka Ukkola
Salmonella
Punainen salmonellabakteeri ihmissolujen kimpussa. Kuva Rocky Mountain Laboratories.

Kylmässä ympäristössä viihtyvien bakteerien geenejä voidaan mahdollisesti tulevaisuudessa käyttää rokotteiden rakenteluun monia yleisiä ja vaikeita sairauksia vastaan. Tällaisia patogeenisiä eli tauteja aiheuttavia ns. arktisia bakteereja ovat esimerkiksi salmonella- ja tuberkuloosibakteerit.

Kanadalaisen Victoria-yliopiston mikrobiologistin Francis Nanon johtama ryhmä vaihtoi patogeenisen bakteerin hengissä pysymisen kannalta tärkeiden geenien korvikkeiksi sellaisia geenejä, jotka ovat sopeutuneet kylmyyteen. Bakteerit muuttuivat lämpöherkiksi ja kuolivat normaalilämpötilassa.

Kun geenikantoja istutettiin hiiriin, geenit eivät lähteneet lisääntymään eläimen lämpimiin sisäelimiin, vaan jäivät ”jäähylle” lähelle ihoa. Myöhemmin huomattiin, että nämä koe-eläimet eivät sairastuneet tauteihin, joita käsittelemättömät geenit aiheuttavat tunkeutuessaan sisäelimiin. Tämä viittaa siihen, että bakteerikäsittely teki hiiren soluista immuuneita näille virussairauksille.

Tutkimustulosta kommentoinut asiantuntija Matt Wallenstein sanoo The Scientist -julkaisussa tutkimustulosta hyväksi esimerkiksi mikrobien käytöstä lääketieteessä.

Lämpötila ratkaisee

Idea geenien siirtoon bakteerista toiseen syntyi alun perin Nanon toisesta projektista, jossa tutkittiin erityisesti jänisruttoa.

Tutkimuksessa käytettiin bakteereja, jotka voivat hyvin viileässä, mutta kuolevat lämpötilan noustessa noin 19-33 celsius-asteeseen, muutamat jo 12 asteessa. Kuoleman syynä pidetään sitä, että eräs tärkeä proteiini denaturoituu eli hajoaa ja menettää toimintakykynsä lämpötilan noustessa.

Hiiritutkimukseen valikoitiin joukko geenejä, jotka sallivat bakteerin lämpenemisen 30 asteeseen, mutta eivät sietäneet seitsemää astetta korkeampaa lämpötilaa. Lämpötilaero koe-eläimen ihon ja sisäelinten välillä oli kahdeksan astetta, eivätkä räätälöidyt bakteerit onnistuneet vaeltamaan sisäelimiin, kuten tavalliset, tautia aiheuttavat villit bakteerit.

Lääketieteeseen sovellettuna havainto voi johtaa lämpöherkkiin rokotteisiin. Ne toimisivat siten, että keinotekoisilla, lämmintä karttavilla ja siksi tunkeutumiskyvyttömillä ja vaarattomilla tautibakteereilla voitaisiin saada aikaan immuniteetti villiä tautibakteeria vastaan. Ainakin kolmella bakteerilajilla tehdyissä kanadalaisten hiirikokeissa näin kävi. Tutkijat toivovat, että heidän tulostensa sovellus johtaisi entistä tehokkaampaan tuberkuloosirokotteeseen.