En høy gjennomstrømning, høyt innhold og vannbasert C. elegans Pathosystem

Identifisering og utviklingen av effektive, bredspektret antibiotika, nå nesten et århundre siden, førte til et vannskille øyeblikk i folkehelsen der det var en utbredt tro at smittsomme sykdommer ville være en svøpe fortiden. I noen få korte tiår begynte optimismen å avta, som patogen etter patogen utviklet resistens som begrenset disse en gang mirakuløse behandlinger. For noen tid syntes våpenkappløp mellom drug discovery innsats og patogener balansert. Men har misbruk av poesi aksent nylig kulminerte i fremveksten av pan-resistente stammer av Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanii, Serratia marcescensog P. aeruginosa^{1, 2,3,4}.

P. aeruginosa er en opportunistisk, gram negativ, multi-Host patogen som er en alvorlig trussel for pasienter med alvorlige forbrenninger, som er nedsatt immunforsvar, eller har cystisk fibrose. Det er også stadig identifisert som en utløsende agent i alvorlig nosokomiale infeksjoner, spesielt på grunn av pågående oppkjøpet av resistensutvikling. For å begynne å ta denne trusselen, har vi brukt den veldokumenterte C. elegans–P. aeruginosa infeksjon system⁵. Våre lab har utnyttet dette systemet for å utvikle en vannbasert, høy gjennomstrømning og høyt innhold screening plattform for å identifisere romanen forbindelser som begrenser patogen å drepe vert⁶. Intriguingly, synes disse forbindelsene å tilhøre minst tre generelle kategorier, inkludert poesi aksent⁷ og virulens hemmere⁸. Andre høyt innhold drug discovery analyser i C. elegans er rapportert for Mycobacterium tuberculosum, Chlamydia trachomatis, blodlegemer, Listeria monocytogenes, Francisella tularensis, Staphylococcus aureus, Candida albicans, og Enterococcus faecalis, blant annet^{9,10,11,12,13,14,15,16}. Disse typer analyser har flere anerkjente fordeler, for eksempel begrense falske positive treff som kan være giftig for både verten og patogen, økt sannsynlighet for biotilgjengelighet sammenlignet med en kjemisk skjerm, og evnen til å identifisere treff utover bare begrense mikrobiell vekst, som anti-virulents, immun stimulerende molekyler eller forbindelser som ellers vipper vert-patogen samhandlingen for den tidligere balansen. I tillegg er forbindelser i disse skjermene ofte effektive i pattedyr verter.

Det er verdt å merke seg at minst to andre analyser^17,18 er tilgjengelig til å utføre høy gjennomstrømming skjermer i C. elegans i væske. Hver av disse analyser er imidlertid en endring som lar prototypiske intestinal kolonisering analysen, kjent som sakte-drapet, utføres i væske, øke gjennomstrømming og gir forbindelser til screenes lettere. Forsiktig karakterisering har definitivt vist at mekanismer for bakteriell virulens er forskjellige mellom disse analyser og våre vannbasert skjermen⁷. Siden begge typer virulens er observert i pattedyr systemer, er det viktig å vurdere hvilke virulens determinant er mest relevante for den eksperimentator interesser før analysen valget.

Her viser vi en optimalisert versjon av den vannbasert C. elegans-P. aeruginosa analysen. Vi rapporterer også tilpasningen av vår vannbasert analysen metode å imøtekomme gram-positive bakteriell patogen Enterococcus faecalis. Som P. aeruginosa, er E. faecalis stadig identifisert som en alvorlig nosocomial trussel med en voksende armament resistensutvikling veier¹. Selv om en tidligere metode for høy gjennomstrømming screening av E. faecalis finnes¹⁴, krever det preinfection med patogen, som kompliserer prosedyren og øker sannsynligheten for forurensende utstyr som COPAS FlowSort. Våre protokollen eliminerer behovet for pre-smitte, forbedre sikkerhet profilen. Til slutt, vi rapporterer et middel som en av disse analyser kan kombineres med mating RNAi, tillater brukeren å søke for vert faktorer som spiller en rolle i etableringen av, eller resistens mot infeksjon.