Генетик Ник Толбот: «Математикам и биологам нужно чаще работать вместе»

Москва, 12:33, 01 Янв 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Лечение, которое считается потенциальным прорывом в борьбе с болезнями, включая рак, может наоборот,  ударить по здоровью и сделать болезни более разрушительными, утверждает новое исследование.

По мнению ученых из Университета Экстера, введение менее мощных штаммов в популяции болезнетворных микробов, может привести к увеличению тяжести заболевания.

Доклад, опубликованный в eLife, показывает, что при такой терапия может в некоторых случаях возникнуть противоположный эффект, и, если возбудитель будет вести себя непредсказуемо, это приведет к более тяжелым заболеваниям. Исследование подчеркивает необходимость для тщательной проверки этих новых стратегий, прежде чем они будут использованы терапевтически.

Ученые использовали теорию сотрудничества и математическое моделирование, чтобы определить причину их неожиданного результата. Они обнаружили, что в некоторых случаях «пацифисты» помогли агрессивным микробам стать более эффективным в использовании ресурсов, полученных от хозяина.

Разработка новых способов лечения инфекционных заболеваний становится все более насущной с развитием резистентности к антибиотикам.

Одна из стратегий полагается на лечение инфекций, которые сопротивляются нынешним препаратам путем нейтрализации болезнетворных агентов. Эта стратегия включает в себя извлечение агента от пациента, когда ученые могут удалить компоненты ДНК микроба для того, чтобы нейтрализовать болезнь.

Этот новый безвредный агент затем выращивается в лаборатории и повторно вводится больному с расчетом, что он будет побеждать «вредного родственника», поглощая его ресурсы для размножения. Такие исследования уже доказали свою эффективность в нескольких тестах.

Но, биологи призывают не «тушить огонь огнем» и практика внедрения «миролюбивых» микробов больному может сделать агрессивный патоген сильнее, затрудняя лечение заболевания.

До сих пор, внедрение родственных микробов, которые не вызывают тяжелое заболевание, в популяции патогенов, показывало уменьшение тяжести заболевания. Было высказано предположение, что этот подход может быть эффективным способом лечения рака, и до сих пор исследования доказывали эффективность и перспективность.

Но ученые Университета Эксетера протестировали эту стратегию с использованием возбудителей болезней растений, и нашли, что лечение может пойти неправильно, с разрушительными последствиями для растения-хозяина.

Биологи исследовали разрушительное заболевание риса путем введения смеси из гриба, который вызывает эту болезнь, которая включала агрессивные составляющие и «миролюбивого» мутанта. Они ожидали, что общая тяжесть заболевания уменьшится. Тем не менее, растения риса пострадали гораздо сильнее.

Профессор Ник Толбот, профессор молекулярной генетики и специалист по заболеваниям растений, сказал: «Стратегия использования менее агрессивных микробов для борьбы с более агрессивными может оказаться эффективной для управления некоторыми заболеваниями, но наше исследование показывает, что она не является «серебряной пулей» и необходимо проявлять осторожность. Мы должны понять, как микробы взаимодействуют друг с другом в естественных условиях, прежде чем мы можем попытаться изменить их способность вызывать болезни. Наше исследование также показывает, почему математикам и биологам нужно чаще работать вместе, потому что мы бы не понимали это явление без проведения математического анализа».