ショーン・クロッソンは、テキサスの田舎で育った子どもの頃、高校の農業教師からバング病に対する牛のワクチン接種について学びました。そのとき彼はその病名に興味を持った。
MGIのショーン・クロッソン教授。
現在、ミシガン州立大学微生物・遺伝学・免疫学部のルドルフ・ヒュー寄附講座教授であるクロスン氏は、まさにその病気の原因を研究するために、国立衛生研究所の国立アレルギー・感染症研究所から240万ドルの助成金を獲得した。 、ブルセラ流産。
Brucella abortus はブルセラ症を引き起こします。ブルセラ症は、バング病として知られるほかに、「波状熱」とも呼ばれます。名前に関係なく、この深刻な病気は伝染性が高く、主にウシ、バイソン、ブタに子の喪失、不妊、跛行を引き起こします。この病気は他の動物にも影響を及ぼす可能性があり、また人に伝染する可能性もあります。また、抗生物質に対する耐性も生じており、治療が非常に困難になります。
1950年代に始まった米国農務省の効果的な根絶プログラムのおかげで、この病気はここ米国の家畜にとって重大な問題ではありません。しかし、イエローストーン国立公園地域には、この病気を媒介する野生のヘラジカとバイソンの個体群が依然として存在します。家畜が野外で放牧すると、この病気に感染し、群れの他のメンバーに伝染する可能性があるため、これは問題です。
この病気は、資源が限られており、人々が家畜の近くで暮らす傾向にある世界の地域では、より大きな問題となっています。
「世界的に見て、これは農業生産に大きな負担となっています。感染した動物の保有源があるため、人間の健康にも負担がかかります。そして、これが経済生産にとって本当に重要な地域にとっては、経済生産性にも負担がかかります。」クロッソン氏は、「世界の人間の健康と動物の健康への影響という点で、それは重大だ」と述べた。
ワクチンへの第一歩
クロッソンの助成金「ブルセラ・アボルツスの一般的なストレス反応の制御」の目的は、ブルセラ・アボトゥスが感染時に使用する遺伝子と経路に関する基礎研究を実施することである。最終的には、新しい情報が野生動物の病気を予防するワクチンの開発に利用されるのではないかと期待されています。
「私たちには免疫細胞や貪食細胞がパトロールしており、異物を飲み込んで溶かしてしまうのです」とクロッソン氏は語った。 「貪食細胞」という言葉は、食べる、むさぼり食うという意味のギリシャ語「ファージイン」と、生物学で「細胞」を表す接尾語「サイト」に由来しています。
クロッソン氏は、微生物が食細胞に飲み込まれると、酸性度が大幅に上昇し、その他の過酷な化学変化が発生し、その増殖が阻止される可能性があると説明しました。この種の環境変化は科学者の間では「ストレス」として知られています。
これらの画像は、内部にブルセラ菌 (緑色の点) を持つ食細胞 (濃青色の核を持つ) を示しています。左側のパネルの小さな白いボックスが右側で拡大されています。クレジット: ダニエル・ツィズ。
「微生物には、環境の物理的または化学的状態の変化を感知し、その変化に適応するために遺伝子発現を変更するメカニズムがあります。彼らは生理機能を変えてしまうのです」とクロッソン氏は語った。
クロッソンが研究したこの生理学的変化は、一般的ストレス反応として知られています。ブルセラ菌のストレス反応により、ブルセラ菌は食細胞を阻止し、溶解を回避し、宿主内で生き残ることができます。
「この微生物は、タンパク質を放出し、宿主細胞をだまして中性の小さな区画に輸送させるためのツールキットを備えており、そこで複製するのです」とクロッソン氏は語った。
「ワクチンが必要だ。現在家畜に使用されているワクチンはどれも、実際にはヘラジカやバイソンには効果がありません。したがって、長期的な目標は、これらの基礎研究が家畜に脅威を与える動物のためのより良いワクチンの開発に役立つことを期待することです。」
Crosson の助成金には 3 つの具体的な目的があります。最初の目的は、ブルセラが世界の変化を感知するために使用する特定のタンパク質に焦点を当てます。
ブルセラ菌には光センサーとして機能するタンパク質があることが判明しました。光センサータンパク質をコードする遺伝子をノックアウトすれば、ブルセラ菌は動物に感染できなくなります。
2 番目の目的は、ブルセラ菌の細胞エンベロープの安定性に寄与すると思われる EipB と呼ばれるタンパク質に焦点を当てています。
細胞エンベロープは細胞を取り囲む保護層です。これは、細胞の内部内容物と外部環境の間の障壁として機能します。
クロスン氏は、EipBをコードする遺伝子をノックアウトし、既知のさまざまなエンベロープストレッサーでブルセラ菌を攻撃すると、ブルセラ菌は崩壊すると説明した。ただし、これを引き起こす正確なメカニズムはまだ不明です。
「私たちはX線回折を使用してそのタンパク質の構造を解明したので、それがどのようなものであるかを知ることができました」とクロッソン氏は語った。 「そして、この障壁の完全性を維持するために、脂質や他のタンパク質の仲介や輸送のようなことをしているのではないかと、私たちはかなり直感しています。この目的は、そのタンパク質が何をしているのかを理解しようとすることに重点を置いています。」
最後に、Crosson のチームは、GsrN1 と GsrN2 と名付けられた 2 つの特定の非コード RNA の役割を調査する予定です。 RNAは核酸で構成され、細胞内の化学活性を制御または通知します。以前の研究では、これらの RNA のいずれかを削除しても大きな影響はありませんが、両方を削除すると、マウス モデルの脾臓にブルセラ菌が定着する能力が弱まることが示されています。クロスン氏のチームは、ブルセラ遺伝子制御に対するこれらの低分子RNAの具体的な影響を調査する予定だ。
「私たちはその理由を理解したいと思っています。それがその基本的な科学です。しかし、一度理解すれば、それを活用できるようになります」とクロッソン氏は語った。 「私がこの仕事をしているのは、人間の健康とAgBioにとって重要だと思うからです」 [agricultural biotechnology] 視点。”
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#新しい研究は致命的な野生動物の病気に対するワクチンへの道を開く可能性があります #MSU今日
2024-11-20 21:26:00