מחקר חדש שנערך על ידי קבוצת הגנומיקה והמיקרוביאלית באוניברסיטת מיגל הרננדז באלצ'ה (UMH) יחד עם המחלקה לאינטראקציות בין מיקרוב בבית החולים לחקר ילדים בסנט ג'וד בממפיס, ארה"ב, הופכת לאחת מהתניידות הגדולות של המיקרוביולוגיה: מדוע רק זנים מסוימים של חיידקים נפוצים. היצירה, שפורסמה בכתב העת היוקרתי המשך האקדמיה הלאומית למדעים (PNAS)מתמקד ב Vibrio Choleraeהחיידק הגורם לכולרה. היא מגלה כי צורתו המסוכנת ביותר נובעת משילוב ספציפי של גנים וריאנטים אללים המעניקים לו יתרון במעי האנושי. מחקר זה יכול לסלול את הדרך לאסטרטגיות חדשות לחזות ולמנוע התפרצויות כולרה עתידיות.
המחקר נובע משיתוף פעולה בין חוקר UMH מריו לופז פרז לבין פרופסור סלבדור אלמגרו-מורנו מבית החולים לחקר ילדים בסנט ג'וד. זה כלל גם פרופסור UMH חוסה מ. הרו מורנו וחוקרת הפרדוקטורט אלישיה קמפוס לופז, המזוהה עם המחלקה לייצור צמחים ומיקרוביולוגיה.
באמצעות ניתוח נרחב של מעל 1,840 Vibrio Cholerae הגנום, החוקרים זיהו אחד עשר אשכולות פילוגנטיים מובחנים, כאשר קבוצת המגיפה השייכה לגדולה ביותר וממוקמת בתוך שושלת המשותפת עם זנים סביבתיים. ממצאיהם מראים כי הופעתם של זני מגיפה, האחראים להתפרצויות כולרה גלובליות, תלויה במידה רבה ברכישת אשכולות גנים מודולריים ייחודיים ובווריאציות אלליות המעניקות יתרון תחרותי במהלך קולוניזציה במעי.
כתוצאה מכך, רק קבוצה קטנה של Vibrio Cholerae זנים יכולים לגרום לכולרה אצל בני אדם, למרות המגוון הטבעי העצום של המין. תהינו מדוע רק תת -קבוצה קטנה זו אי פעם עוררה מגיפות. "
מריו לופז, חוקר UMH, מחבר המחקר הראשי
המחקר מגלה כי הופעתו של מגיפה V. cholerae השיבוטים מוגבלים על ידי צווארי בקבוק גנטיים ספציפיים. אלה דורשים: רקע גנטי המותאם מראש לנגיף, רכישת אשכולות גנים מרכזיים כמו CTXφ ו- VPI-1, הארגון שלהם לסידורים מודולריים ספציפיים, ולבסוף, נוכחות של גרסאות אלליות ייחודיות. החוקרים מסבירים כי "רק כאשר כל האלמנטים הללו מתאגדים יכולים להתפתח לפתוגן בעל יכולת מגיפה".
תכונות אלה נעדרות ברוב הסביבה V. cholerae מתאמנים ונראים כמעניקים לשיבוטים מגיפה יתרון תחרותי מרכזי: יכולת משופרת להתיישבות במעיים האנושיות.
"מעניין, התכונות הגנטיות המאפשרות V. cholerae כדי להדביק בני אדם לא מועילים לחיידקים בסביבתם המים הטבעית ", מציין לופז. בטבע, V. cholerae בדרך כלל חי בחופשיות או בשילוב עם מושבות ציאנובקטריה, רכיכות או סרטנים.
כולרה היא אנדמית באזורים בעולם עם מים ירודים, תברואה ותשתיות היגיינה. התפרצויות יכולות להתרחש גם לאחר אסונות טבע המשבשים מערכות אלה. המחלה מאופיינת בפרקים פתאומיים וחמורים של שלשול מימי, מה שמוביל להתייבשות מהירה, ואם לא מטופל, עלול להיות מוות.
"המודל האנליטי שלנו יכול להיות מיושם על חיידקים סביבתיים אחרים כדי להבין כיצד שיבוטים פתוגניים יוצאים מאוכלוסיות לא-פתוגניות", מדגיש לופז. המחקר גם פותח את הדלת למעקב מדויק יותר על זנים עם פוטנציאל מגיפה-גישה שיכולה להיות שימושית ביותר למוכנות לבריאות הציבור העתידית.
המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע האמריקני (NSF) באמצעות תוכנית הקריירה (#2045671) ועל ידי החוקר של בורוז וולקום קרן בפתוגנזה של תוכנית מחלות זיהומיות (#1021977). היא קיבלה גם מימון מפרויקט "Micro3Gen" הספרדי (PID2023-150293NB-I00), ממומנת משותפת על ידי קרן הפיתוח האזורי האירופי (FEDER) ומנוהלת על ידי משרד הכלכלה, התעשייה והתחרותיות הספרדית.
