Новая вакцина и «полезные бактерии» помогут бороться с опасными кишечными патогенами

Ученые разработали комбинированный подход для защиты кишечника от болезнетворных бактерий, включая устойчивые к антибиотикам штаммы.

Проблема: опасные бактерии в кишечнике

Кишечник человека населен триллионами бактерий, которые играют ключевую роль в пищеварении и иммунной защите. Однако среди них есть и патогены, способные вызывать серьезные заболевания. Некоторые бактерии, такие как Salmonella и E. coli, могут долгое время оставаться незаметными, но становятся опасными при ослаблении иммунитета, повреждении кишечника или попадании в кровь. В таких случаях они способны спровоцировать сепсис, тяжелые воспаления и даже смертельно опасные инфекции.

С ростом антибиотикорезистентности борьба с такими бактериями усложняется. Традиционные вакцины против кишечных патогенов разрабатываются давно, но их эффективность ограничена из-за особенностей иммунной системы кишечника, которая изучена не до конца.

Решение: вакцина + конкурирующие бактерии

Группа ученых под руководством Эммы Слэк (ETH Zürich, Университет Оксфорда) и Медера Диара (Биоцентр Базельского университета) предложила инновационный подход. Их исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что эффективная защита достигается за счет комбинации вакцины и полезных бактерий, которые вытесняют патогены, лишая их питательных ресурсов.

Эксперименты на мышах подтвердили, что:

• Вакцина + конкурирующие бактерии предотвращают заражение Salmonella и эффективно уничтожают уже присутствующие E. coli.
• По отдельности ни вакцина, ни полезные микробы не дают такого сильного эффекта.

Как работают бактерии-конкуренты?

Чтобы успешно вытеснять патогены, полезные бактерии должны:

• жить в том же отделе кишечника,
• переносить аналогичный уровень кислотности и кислорода,
• потреблять те же питательные вещества.

Ученые использовали как естественные штаммы (например, смесь трех непатогенных E. coli), так и генно-модифицированные (для борьбы с Salmonella).

«Вакцина снижает количество патогенов, но для долгосрочного эффекта нужно заселить освободившуюся нишу полезными бактериями», — объясняет Эмма Слэк. «Это как прополка сорняков: если просто вырвать их, они вырастут снова. Но если посадить на их месте культурные растения, сорнякам не останется места».

Перспективы применения

1. Снижение использования антибиотиков
   Метод позволяет бороться даже с устойчивыми к антибиотикам бактериями, что особенно важно перед операциями и трансплантациями, где высок риск инфекций.
2. Защита путешественников
   Поможет при поездках в регионы с незнакомыми патогенами.
3. Персонализированная профилактика
   Некоторые люди от природы имеют защитные штаммы в микробиоте. Новый подход позволит обеспечить защиту и тем, у кого их нет.

Сейчас ученые работают над адаптацией метода для клинического применения. В будущем возможна пероральная капсула с вакциной и полезными бактериями. Однако до испытаний на людях потребуются дополнительные исследования.

Этот прорыв открывает новые пути в борьбе с кишечными инфекциями и антибиотикорезистентностью, что может спасти миллионы жизней.