Ny studie avslöjar 3D -struktur av toxin som är ansvarig för C. diff -infektion

En ny studie, ledd av forskare från University of California, Irvine (UCI), avslöjar det efterlängtade, tredimensionell struktur av ett toxin som främst är ansvarig för förödande Clostridium difficile-infektion (CDI).

Publicerad idag i Natur Strukturell och molekylär biologi , studien med titeln, "Struktur av Clostridium difficile toxin B i full längd, "belyser svagheterna med TcdB, ett av de toxiner som utsöndras av bakterierna Clostridium difficile (C. diff) och huvudorsaken till CDI.

Detta är första gången vi direkt kunde se 3D -strukturen för det gigantiska TcdB -holotoxinet vid en nära atomupplösning. Intressant, detta toxin formar sig som ett frågetecken sett från en viss vinkel, och det har varit en viktig fråga för oss när vi söker sätt att bekämpa toxinet och CDI. "

Rongsheng Jin, Doktorsexamen, Professor, Institutionen för fysiologi och biofysik, UCI:s medicinska högskola

Jin är också seniorförfattare i studien

Ingår också i studien, laget demonstrerade hur tre antikroppar kunde neutralisera TcdB, avslöjar inneboende sårbarheter hos TcdB -toxinet som kan utnyttjas för att utveckla nya läkemedel och vacciner för behandling av CDI.

C. diff är en opportunistisk patogen som etablerar sig i tjocktarmen när tarmmikrobioten störs, ses ofta hos svårt sjuka eller äldre patienter på sjukhus eller på långtidsvårdsinrättningar. CDI har blivit den vanligaste orsaken till antibiotikarelaterad diarré och gastroenteritassocierad död i utvecklade länder, står för en halv miljon fall och 29, 000 dödsfall årligen i USA. Det klassificeras som ett av de tre bästa "akuta hoten" av CDC. Den nuvarande vårdstandarden för CDI innefattar behandlingar med bredspektrumantibiotika som minskar halten av C. diff -bakterier, men också döda de goda bakterierna i tarmen och störa det normala tarmmikrobiomet. Detta tillvägagångssätt leder ofta till frekvent återkommande sjukdom (upp till 35%).

Nyligen, Food and Drug Administration (FDA) utfärdade en varning om ett fekalt mikrobiota för transplantation (FMT) för CDI -behandling efter patientens död i en klinisk prövning. I en annan åtgärd, FDA godkände Bezlotoxumab, en TcdB-neutraliserande human monoklonal antikropp, som ett förebyggande medel mot återkommande infektion.

"Det finns fortfarande ett desperat behov av mer potenta och kostnadseffektiva behandlingar för CDI, "sa Jin." Den goda nyheten är, 3D-strukturen för TcdB som vi har identifierat ger bokstavligen en plan för utvecklingen av nästa generations vacciner och läkemedel som har ökad styrka och bred reaktivitet över olika C. diff-stammar. "

UCI -teamet arbetar redan med ett nytt vaccin baserat på den nya strukturen. Tidiga studier visar lovande resultat, som Jin hoppas kunna publicera snart. Sålänge, Regenterna vid University of California har lämnat patent på sitt arbete.

• Studie definierar hur rotavirus som orsakar diarré initialt interagerar med värden
• Kost och näring påverkar mikrobiom i tarmslemhinnan