Успех терапии туберкулеза можно оценить по уровню пре-рРНК микобактерии

В настоящее время курс противотуберкулезной терапии длится от шести месяцев до нескольких лет. Ученые постоянно ищут возможности сократить эти сроки, при этом основная проблема — уничтожение антибиотикорезистентных Mycobacterium tuberculosis (Mtb) после основного курса. До настоящего момента не было возможности напрямую оценить эффективность антибиотиков; исторически лекарства называли стерилизующими (рифампин, бедаквилин и пиразинамид) или нестерилизующими (изониазид, стрептомицин и этамбутол) по результатам опытов на животных и клинических испытаний. В новой работе международная группа ученых описала биомаркер, который позволяет оценить способность препаратов сокращать время лечения.

Таким биомаркером может служить пре-рРНК, нестойкая молекула, присутствие которой свидетельствует об активном синтезе рРНК. В новом исследовании ученые использовали RS-соотношение — отношение пре-рРНК к зрелой рРНК.

Сначала провели эксперименты in vitro со стерилизующими и нестерилизующими средствами. Стерилизующие препараты намного сильнее подавляли синтез рРНК Mtb. Так, рифампин снижал RS-соотношение в 130 раз через шесть часов и в 546 раз через 48 часов. Напротив, применение изониазида приводило к росту RS-соотношения в 1,4 раза через шесть часов и к снижению в 2,9 раза через 48 часов.

Снижение числа колониеобразующих единиц Mtb (CFU) плохо соотносилось с изменением уровня пре-рРНК. Например, бедаквилин сразу подавлял синтез рРНК, но число CFU начинало снижаться только через восемь дней; в то же время рифампин одновременно и быстро снижал и RS-соотношение, и количество CFU. Нестерилизующие средства уменьшали число CFU, но слабо действовали на синтез рРНК.

В опытах на мышах ученые показали, что все препараты снижали RS-соотношение, однако стерилизующие препараты были эффективнее. Как и в опытах in vitro, снижение числа CFU не коррелировало с ингибированием синтеза рРНК. Так, стрептомицин значительно уменьшал количество CFU, но снижал RS-соотношение только в 2,1 раза, что показывает его хорошую бактерицидную, но низкую стерилизующую активности. Снижение RS-соотношения помогает предсказать вероятность рецидива у мышей.

Новый биомаркер также оценили на 17 пациентах из Уганды и 28 пациентах из Вьетнама с чувствительным к антибиотикам туберкулезом легких, принимающих HRZE: изоаниазид (H), рифампицин (R), пиразинамид (Z) и этамбутол (E). HRZE быстро подавлял RS-соотношение — в 6,3 раза через 2 дня и в 13,7 раза через семь дней в Уганде; в 3 раза через день и в 9,3 раза через семь дней в Вьетнаме.

Эффективность, с которой антибиотики снижают уровень пре-рРНК, может служить предиктором их способности сокращать курс лечения и вероятности рецидива. Авторы исследования считают, что новый биомаркер поможет подбирать новые, более эффективные режимы лечения туберкулеза.