Infekcje kształtują ludzki układ odpornościowy, a zmienność genetyczna przyczynia się do różnego poziomu podatności na zakażenia. Na przykład grzyby, takie jak Candida albicans, są wszechobecnymi kolonizatorami ludzkiej skóry i błon śluzowych. Patogeny grzybowe atakują organizm gospodarza, gdy słabną jego mechanizmy obronne, a kombinacja kolonii grzybów i bakterii moduluje odpowiedź immunologiczną błon śluzowych i układów.

Pomimo powszechnego występowania, niewiele wiadomo o złożonych interakcjach pomiędzy kolonizacją grzybów i bakterii ani o wpływie tych interakcji na genom gospodarza i jego układ immunologiczny. Celem finansowanego ze środków UE projektu SYSBIOFUN było opisanie czynników po stronie gospodarza i czynników środowiskowych, które w sposób ogólny wpływają na odpowiedź immunologiczną, a zwłaszcza na przeciwgrzybicze mechanizmy obronne gospodarza. Aby to osiągnąć, naukowcy najpierw scharakteryzowali normalne odpowiedzi immunologiczne człowieka na podstawie badań zdrowych wolontariuszy, a następnie zidentyfikowali defekty, które prowadzą do zakażeń u pacjentów.

Szeroko zakrojone badanie

Projekt SYSBIOFUN jest jednym z niewielu badań dotyczących biologii systemowej w odniesieniu do odpowiedzi immunologicznej człowieka i jest to badanie na największą jak dotąd skalę. „Nigdy wcześniej żadne badanie nie przybliżyło w sposób tak wszechstronny tematu przeciwgrzybiczej odpowiedzi immunologicznej” – mówi koordynator projektu Mihai Netea. „Dzięki zgromadzeniu dużej grupy zdrowych wolontariuszy i pacjentów oraz szczegółowemu scharakteryzowaniu fenotypów odpowiedzi immunologicznej zidentyfikowaliśmy zupełnie nowe aspekty odporności przeciwgrzybiczej”.

Naukowcy przyjęli metodologię biologii systemowej w celu opisania kilku kluczowych aspektów charakteryzujących reakcje immunologiczne w odporności przeciwgrzybiczej, takich jak rola czynników genetycznych i pozagenetycznych wpływających na odpowiedź immunologiczną organizmu gospodarza. Określono również wpływ mikrobiomu na odpowiedź immunologiczną człowieka i nowe czynniki odpowiedzialne za podatność organizmu na infekcje grzybicze.

Podstawy dla nowych terapii

Udało się określić charakterystykę interakcji między kolonizacją grzybów, florą bakteryjną (mikrobiomem) oraz czynnikami genetycznymi i immunologicznymi gospodarza. „Naszym przełomowym dokonaniem była identyfikacja zmienności czynników gospodarza oraz określenie znaczenia płci i wieku w leczeniu pacjentów z infekcjami – wszystkie te elementy są niezbędne do zrozumienia, w jaki sposób dana osoba zareaguje na chorobę” – mówi Netea. „Te informacje pozwalają nam zidentyfikować pacjentów, u których istnieje większe prawdopodobieństwo wystąpienia ciężkiego zakażenia grzybiczego oraz tych pacjentów, u których infekcja będzie miała najcięższy przebieg”. Netea dodaje, że naukowcy mają teraz dobrą podstawę do badań translacyjnych i klinicznych, dzięki której mogą zaproponować nowe metody terapii.

Na podstawie wyników uzyskanych w ramach projektu SYSBIOFUN naukowcy zamierzają opracować zindywidualizowaną immunoterapię przeznaczoną do leczenia ciężkich zakażeń. Będzie ona obejmowała leczenie każdego pacjenta w zależności od jego unikalnej historii choroby i specyfiki. Trwają już badania kliniczne potwierdzające tę koncepcję. Ponadto powstało nowe partnerstwo publiczno-prywatne, finansowane w ramach struktur UE, mające na celu opracowanie nowych środków farmakologicznych do leczenia pacjentów z sepsą.