تسلط مراقبة الجينوم الضوء على التحديات التي تفرضها السلالات المتغيرة الشكل.

تسلط مراقبة الجينوم الضوء على التحديات التي تفرضها السلالات المتغيرة الشكل.

قدمت دراسة رائدة للمراقبة الجينومية أوضح صورة حتى الآن لسباق التسلح بين المكورات العقدية الرئوية، وهي البكتيريا المسؤولة عن مجموعة من الأمراض مثل الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا، واللقاحات التي تم تطويرها للحماية ضد الأنواع الأكثر انتشارا. ظهرت سلالة تسمى GPSC10 كتهديد خاص بسبب ضراوتها المتزايدة، وقدرتها على تغيير بنيتها للتهرب من اللقاحات، ومقاومتها للعديد من المضادات الحيوية الشائعة.

الدراسة، التي نُشرت اليوم (16 أغسطس) في مجلة Lancet Microbe، أشرف عليها معهد ويلكوم سانجر، والمركز المرجعي الوطني للمكورات الرئوية، فرنسا، ومستشفى سانت جوان دي ديو، إسبانيا، كجزء من مشروع التسلسل العالمي للمكورات الرئوية (GPS). توضح النتائج قيمة المراقبة الجينية في تصميم اللقاحات وتسليط الضوء على التحدي الذي تمثله السلالات "المتغيرة الشكل" مثل GPSC10.

العقدية الرئوية، والمعروفة أيضًا باسم المكورات الرئوية، هي مسببات الأمراض البكتيرية التي تسبب أمراضًا تتراوح من التهابات الأذن إلى الالتهاب الرئوي والإنتان والتهاب السحايا. وهو مسؤول عن حوالي تسعة ملايين إصابة عالمية سنويًا، ويكون كبار السن والأطفال عرضة للخطر بشكل خاص. يموت أكثر من 300 ألف طفل بسبب عدوى المكورات الرئوية كل عام، معظمهم في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل (LMICs) 1.

منذ عام 2000، تم استخدام سلسلة من لقاحات المكورات الرئوية (PCVs) التي تستهدف الأنماط المصلية للبكتيريا الرئوية المسؤولة عن معظم حالات المرض عند الرضع، مما أدى إلى انخفاض الحالات في جميع أنحاء العالم. حاليًا، يستهدف PCV-13 13 نمطًا مصليًا، ويجري تطوير PCVs الذي يستهدف ما يصل إلى 25 نمطًا مصليًا. ومع ذلك، هناك أكثر من 100 نمط مصلي مختلف يمكن أن يؤثر على الأطفال والبالغين بطرق مختلفة. إن معرفة الأنماط المصلية التي تستهدفها فيروسات PCV والتأثير المحتمل لها على المرض وعلى مجتمع المكورات الرئوية على نطاق أوسع أمر بالغ الأهمية في تطوير استراتيجيات التطعيم العالمية الفعالة.

أدى عمل مشروع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) منذ عام 2011 إلى تكوين صورة للأنماط المصلية المنتشرة للبكتيريا الرئوية، مما يسمح بتحديد الاتجاهات في التجمعات البكتيرية. أحد الأنماط المصلية، 24F، آخذ في الارتفاع، كما تم توثيقه من قبل المركز المرجعي الوطني للمكورات الرئوية في فرنسا والعديد من البلدان الأخرى مثل كندا والدنمارك وألمانيا وإسرائيل وإيطاليا واليابان ولبنان والنرويج وإسبانيا والمملكة المتحدة.

في هذه الدراسة الجديدة، أجرى العلماء في معهد ويلكوم سانجر تسلسل الجينوم الكامل على 419 عينة من النمط المصلي S. pneumoniae 24F تم جمعها بين عامي 2003 و 2018 من أفراد في فرنسا من قبل المركز المرجعي الوطني للمكورات الرئوية (NRCP) وجمعية Clinique et Therapeutique Infantile du Val-de-Marne (ACTIV) وعلى 91 عزلة من المكورات الرئوية. تم جمع النمط المصلي 24F من الأفراد في إسبانيا من قبل مستشفى سانت جوان دي ديو. ولتمكين المقارنة العالمية، تمت إضافة مجموعة دولية من جينومات المكورات الرئوية الأخرى من قاعدة بيانات مشروع تسلسل المكورات الرئوية العالمية (GPS).

في مختبر علم الأحياء الدقيقة، يستغرق تصنيف السلالات واختبار مقاومة الأدوية وقتًا طويلاً ويستهلك الكثير من الموارد. يمكن الآن لتسلسل الجينوم الكامل أن يستنتج بشكل موثوق الأنماط المصلية وملامح مقاومة المضادات الحيوية، وتحديد الأماكن التي قد تحدث فيها حالات تفشي المرض، وتتبع السلالات التي تتوسط في تبادل الأنماط المصلية. لذا فهو اختبار يمكنه الإجابة على الكثير من الأسئلة المختلفة.

الدكتورة ستيفاني لو، المؤلفة الرئيسية للدراسة، معهد ويلكوم سانجر

وأظهر التحليل أن 24F كان موجودا في العديد من البلدان ويرجع ذلك في المقام الأول إلى توزيع ثلاث سلالات: GPSC10، GPSC16 وGPSC206. كانت إحدى السلالات على وجه الخصوص، GPSC10، مسؤولة عن الزيادة السريعة في 24F في فرنسا بعد حوالي أربع سنوات من إدخال PCV-13. وقد وجد أن لديها إمكانات مرضية عالية ومقاومة للعلاجات بالمضادات الحيوية المتعددة.

تدعم هذه النتائج الأبحاث الحديثة التي أظهرت أن GPSC10 أدى إلى زيادة 24F بعد إدخال PCV-13 في إسبانيا وأن 24F هو أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لمرض المكورات الرئوية لدى الأطفال في مختلف البلدان. في الهند، الدولة التي تشير التقديرات إلى أنها تعاني من أكبر عبء من مرض المكورات الرئوية، توقع الباحثون أن GPSC10 لديه القدرة على تجنب PCV-13. تم تلخيص هذه الدراسات وغيرها من الدراسات التي أجراها شركاء نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) حول العالم في عدد من مجلة Microbial Genomics.

ربما كان مصدر القلق الأكبر الذي ظهر من الدراسة هو قدرة GPSC10 على التعبير عن 17 نمطًا مصليًا مختلفًا، ستة منها فقط مدرجة في لقاحات PCV الحالية.

وقال الدكتور إيمانويل فارون، أحد كبار مؤلفي الدراسة من المركز المرجعي الوطني للمكورات الرئوية، مركز المستشفى المشترك في كريتيل، فرنسا: "إن سلالة المكورات العقدية الرئوية GPSC10 هي شيء متغير الشكل، قادر على التعبير عن مجموعة واسعة من الأنماط المصلية وأنماط المقاومة للأدوية المتعددة. مراقبة مرض المكورات الرئوية، كما تم تنفيذها في فرنسا منذ ذلك الحين". 2001، هو أفضل أداة لدينا لتقييم تأثير سياسة التطعيم وسيسمح لنا باكتشاف ظهور أنماط مصلية أخرى غير اللقاحات.

وإلى حد ما، فإن سباق التسلح التطوري بين مسببات الأمراض وصانعي اللقاحات أمر لا مفر منه. إذا ماتت قبيلة بسبب تعرضها لهجوم بلقاح، فقد تقوم قبائل أخرى لتحل محلها. يمكن أن تتطور السلالة أيضًا إلى درجة تفقد اللقاحات فعاليتها. المهم هو أن الشركات المصنعة للقاحات ومنظمات الصحة العامة لديها أفضل المعلومات التي يمكن من خلالها مواكبة التقدم وإنقاذ الأرواح في نهاية المطاف.

وقال البروفيسور ستيفن بنتلي، أحد كبار مؤلفي الدراسة من معهد ويلكوم سانجر: "من المثير أن المراقبة الجينومية تسمح لنا الآن بإحداث تأثير حقيقي على تحسين لقاحات المكورات الرئوية، والأهم من ذلك، المساعدة في تقليل عدد الأطفال الذين يموتون بسبب الأمراض ذات الصلة في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل. وينبغي أن يكون اتحاد المسح العالمي للمكورات الرئوية بأكمله فخوراً بالتعاون الهائل". الجهد المبذول في توليد هذه البيانات."

مصدر:

معهد ويلكوم ترست سانجر

مرجع:

لو، جنوب غرب، وآخرون. (2022) ظهور سلالات المكورات العقدية الرئوية المقاومة للأدوية المتعددة والخبيثة تتوسط في استبدال النمط المصلي بعد PCV13: دراسة دولية لتسلسل الجينوم الكامل. الميكروب المشرط. doi.org/10.1016/S2666-5247(22)00158-6.

.