Patogenesi, virulenza e persistenza della tubercolosi

Il progetto SYSTEMTB (“Systems biology of Mycobacterium tuberculosis”) finanziato dall’UE ha sviluppato una struttura basata sulla biologia dei sistemi per studi basati su modelli sull’agente responsabile, il MTb. Per sviluppare nuove strategie efficienti in termini economici contro la TB, occorre capire le interazioni del MTb con l’ospite.

SYSTEMTB ha generato dataset quantitativi di MTb con la descrizione di trascrittomica, proteomica, metabolomica, genomica strutturale, lipidomica e glicomica. Sono stati sviluppati modelli su computer, con particolare attenzione al metabolismo, alle reti regolatorie e alla regolazione della trascrizione.

Una parte rilevante del progetto si è dedicata a identificare nuovi possibili bersagli per l’intervento terapeutico in base alla modellizzazione al computer. Tali approcci forniscono un quadro razionale per comprendere la fisiologia micobatterica durante l’infezione.

Il progetto ha determinato una più approfondita comprensione delle interazioni fisiche, delle strutture, delle funzioni e della localizzazione di proteine del MTb. Un database presente sul sito Web SYSTEMTB consente alla comunità scientifica di accedere con facilità a una libreria di MTb marcati a fluorescenza. Il database integra i cloni MTb con le loro immagini di localizzazione delle proteine. Oltre 2.000 cloni della libreria sono stati amplificati e consegnati a componenti del consorzio.

A seguito del progetto, sono state pubblicate varie risorse. Pertanto, il database PeptideAtlas è finora la raccolta più vasta di database proteomici per il MTb. Il database SRMAtlas contiene analisi spettrometriche di massa per l’intero proteoma del MTb. Il database PASSEL contiene prove sperimentali per ogni proteina identificata dalle analisi di monitoraggio di reazioni selezionate (SRM) depositate nel SRMAtlas.

Grazie a SYSTEMTB, è stato generato un modello vincolato unanime a livello di genoma del metabolismo e del trasporto di MTb. Attualmente si tratta del modello più completo in assoluto di metabolismo di MTbm, con 1 179 reazioni, 874 geni e l’83 % di reazioni con un’associazione genica. L’esito positivo del progetto SYSTEMTB è stato determinato fondamentalmente dall’integrazione di studi bioinformatici, strutturali e funzionali.