Klebsiella pneumoniae вызывает различные инфекции, чаще всего пневмонию, но также и менингит, сепсис,урогенитальные инфекции, гнойные и фиброзные плевриты, перикардиты, гаймориты, эндофтальмиты. Эти бактерии отличаются тем, что имея устойчивость к антибиотикам различного ряда, они очень быстро приобретают также антибиотикорезистентность, стоит применить ранее действующее вещество. Прототип вакцины, подробности о которой опубликовали в Proceedings Национальной академии наук, показала, что эту бактерию теоретически можно будет победить.
«В течение долгого времени клебсиелла была в основном проблемой в условиях больницы, поэтому, хотя лекарственная устойчивость и существовала при лечении этой инфекции, влияние на общество было ограниченным. Но теперь мы видим, что штаммы клебсиелл достаточно вирулентны, чтобы вызывать смерть или тяжелые заболевания у здоровых людей вне больничных условий (прим.MadMed.Media — о таких случаях ранее уже многократно сообщалось). И за последние пять лет действительно стойкие супербактерии и действительно вирулентные формы начали сливаться, поэтому мы начинают видеть устойчивые к лекарствам, гипервирулентные штаммы. И это очень страшно», — сказал автор исследования Дэвид А. Розен, доцент кафедры педиатрии и молекулярной микробиологии в Вашингтонском университете.
Гипервирулентные штаммы клебсиелл вызвали десятки тысяч случаев инфицирования в Китае, Тайване и Южной Корее в прошлом году, и сейчас они распространяются по всему миру. Около половины людей, инфицированных гипервирулентной, лекарственно-устойчивой клебсиеллой, умирают. В частности, два типа, известные как K1 и K2, ответственны за 70% случаев.
Исследователи решили создать вакцину против двух наиболее распространенных штаммов гипервирулентной клебсиеллы. Наружная поверхность бактерии покрыта сахарами, поэтому исследователи разработали гликоконъюгатную вакцину, состоящую из этих сахаров, связанных с белком, который помогает сделать вакцину более эффективной. Подобные вакцины оказались очень успешными в защите людей от смертельных заболеваний, таких как бактериальный менингит и некоторых бактерий, вызывающих пневмонию.
«Гликоноконъюгатные вакцины являются одними из самых эффективных, но чтобы ее произвести нужно потратить много денег и времени на химический синтез. Мы заменили химию биологией, разработав специальный штамм E. coli, чтобы сделать не химическим путем получения вакцины, а с помощью другой бактерии», — сказал один из авторов исследования.
Исследователи генетически модифицировали безвредный штамм кишечной палочки, превратив ее в крошечные биологические фабрики, способные вырабатывать белок и сахара, необходимые для вакцины. Затем они использовали другой бактериальный фермент, чтобы связать вместе белки и сахара.
Чтобы проверить вакцину, исследователи дали группам из 20 мышей три дозы вакцины или плацебо с двухнедельными интервалами. Затем они заражали мышей примерно 50 бактериями типа K1 или K2. Предыдущие исследования показали, что для уничтожения мыши достаточно всего 50 гипервирулентных бактерий клебсиелл. Чтобы заразить госпитализированного человека с ослабленным иммунитетом нужно не 50 бактерий, а несколько десятков миллионов.
80% мышей, получавших плацебо и инфицированных K1 — умерли. 30%, получавших плацебо и инфицированных K2 — умерли. 80% инфицированных K1 и K2 и получавших вакцину — выжили.
«Мы очень довольны эффективностью этой вакцины. Мы работаем над расширением производства и оптимизацией протокола, чтобы мы могли быть готовы вскоре ввести вакцину в клинические испытания», — сказал один из авторов исследования.
Цель состоит в том, чтобы подготовить вакцину для использования человеком, прежде чем гипервирулентные штаммы начнут вызывать заболевание у еще большего числа людей.