Исследователи из Саратовского государственного университета имени Н.И. Вавилова и Всероссийского НИИ биологической промышленности впервые проанализировали геномы двух вакцинных штаммов листерии (AUF-2 и AUF-3), используемых в России для вакцинации сельскохозяйственных животных. Листериоз — тяжёлая пищевая инфекция, поражающая пищеварительную, иммунную и нервную системы, опасная как для животных, так и для человека. Основной источник заражения людей — продукты от сельскохозяйственных животных (молоко, сыры, мясо), а возбудитель способен размножаться даже при низких температурах. Результаты опубликованы в Scientific Data при поддержке РНФ.
В России уже несколько десятилетий животных вакцинируют живыми ослабленными штаммами листерии, но до сих пор было неизвестно, как «полезные» вакцинные варианты генетически отличаются от опасных патогенов. Авторы сравнили геномы вакцинных штаммов с геномами опасных вариантов, сосредоточившись на мутациях, связанных с ослаблением болезнетворных свойств. Оказалось, что у AUF-2 и AUF-3 отсутствует ряд генов, отвечающих за вирулентность, устойчивость к кислой среде ЖКТ, формирование токсинов, устойчивость к антибиотикам и адаптацию к неблагоприятным условиям.
При этом вакцинные штаммы сохранили важные гены, необходимые для формирования иммунного ответа. Многие поверхностные белки бактерий, распознаваемые иммунной системой, практически полностью совпали с аналогичными структурами у опасных штаммов. Это означает, что ослабленные бактерии способны вызывать защитный иммунитет без развития тяжёлого заболевания — именно так и работает вакцина.
Учёные также обнаружили, что у вакцинных вариантов в несколько раз больше повреждённых или частично утраченных генетических последовательностей, чем у опасных штаммов. По мнению исследователей, именно накопление таких изменений может быть связано со снижением «опасности» бактерии и формированием у неё вакцинных (защищающих) свойств. Это открытие помогает понять механизмы аттенуации (ослабления) патогенов.
Полученные данные будут полезны при совершенствовании вакцин против инфекций, распространённых в животноводстве. В будущем знание генетических особенностей ослабленных штаммов позволит целенаправленно создавать более безопасные и эффективные вакцины, а также лучше контролировать листериоз на фермах, снижая риск заражения людей через продукты питания. Исследование поддержано грантом РНФ.
Фото: листерии под микроскопом. Источник: Валентина Федорова / Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова.
