Forskare har med hjälp av odlade organ från mänskliga stamceller kartlagt hur den invasiva shigella-bakterien infekterar tarmvävnad. Studien banar väg för att använda samma metod i forskning om andra allvarliga infektioner.
Shigella orsakar den allvarliga tarminfektionen dysenteri och ligger bakom över 200 000 dödsfall årligen i världen. Främst drabbas små barn.
Nu visar en internationell studie, där bland annat Uppsala universitet deltagit, att odlade mänskliga organ kan användas för att kartlägga hur shigella tar sig in i tarmslemhinnan. Det ger forskare en ökad förståelse för hur bakterier beter sig för att göra oss sjuka – något som tidigare varit svårt att studera eftersom djurförsök ofta inte speglar människans fysiologi.
– Det är första gången vi har kunnat kartlägga vilka gener shigella behöver för att orsaka infektion med hjälp av en mänsklig modell som efterliknar tarmvävnad, säger Maria Letizia Di Martino, forskare vid Uppsala universitet, i ett pressmeddelande.
Tarmmodeller av stamceller
Shigella-bakterier använder en arsenal olika ”vapen” för att angripa kroppens vävnader och störa immunförsvaret. För att förstå vilka gener som styr denna vapenproduktion använde forskarna så kallade intestinala organoider – små tarmmodeller odlade från mänskliga stamceller som renats fram från restmaterial vid kirurgiska ingrepp.
Med hjälp av en metod som slumpmässigt slår ut gener kunde forskarna undersöka hur detta påverkade bakteriens förmåga att infektera organmodellen.
Resultatet blev en första heltäckande karta över vilka gener shigella använder för att attackera mänsklig tarmvävnad.
Utveckling av behandlingar
Men metoden som shigella använder är inte unik. Den finns även hos bakterier som infekterar bland annat lungor och urinvägar.
– Shigella har omkring 5 000 gener, men vi såg att det bara är ungefär 100 av dem som är nödvändiga för att bakterien ska kunna invadera vävnad och orsaka aggressiv infektion, säger professor Mikael Sellin vid Uppsala universitet och fortsätter:
– Den här listan är en guldgruva för oss vill förstå infektionsförlopp och utveckla nya behandlingar för att ”stänga av” bakteriers sjukdomsalstrande beteende.
Vetenskaplig artikel:
A scalable gut epithelial organoid model reveals the genome-wide colonization landscape of a human-adapted pathogen, Nature Genetics.
