Genomski nadzor naglašava izazove koje nose sojevi koji mijenjaju oblik

Genomski nadzor naglašava izazove koje nose sojevi koji mijenjaju oblik

Revolucionarna studija genomskog nadzora pružila je dosad najjasniju sliku utrke u naoružanju između Streptococcus pneumoniae, bakterije odgovorne za niz bolesti poput upale pluća i meningitisa, i cjepiva razvijenih za zaštitu od najdominantnijih vrsta. Soj nazvan GPSC10 pojavio se kao posebna prijetnja zbog svoje povećane virulentnosti, sposobnosti promjene strukture kako bi izbjegao cjepiva i otpornosti na nekoliko uobičajenih antibiotika.

Studiju, objavljenu danas (16. kolovoza) u časopisu Lancet Microbe, vodio je Institut Wellcome Sanger, Nacionalni referentni centar za pneumokoke, Francuska, i bolnica Sant Joan de Deu, Španjolska, kao dio projekta Globalnog pneumokoknog sekvenciranja (GPS). Rezultati pokazuju vrijednost genomskog nadzora za informiranje o dizajnu cjepiva i naglašavaju izazov koji predstavljaju sojevi koji mijenjaju oblik kao što je GPSC10.

Streptococcus pneumoniae, također poznat kao pneumokok, bakterijski je patogen koji uzrokuje bolesti u rasponu od infekcija uha do upale pluća, sepse i meningitisa. Odgovoran je za oko devet milijuna globalnih infekcija godišnje, a posebno su osjetljivi stariji odrasli i djeca. Više od 300 000 djece umire od pneumokoknih infekcija svake godine, uglavnom u zemljama s niskim i srednjim dohotkom (LMIC)1.

Od 2000. godine koristi se niz pneumokoknih konjugiranih cjepiva (PCV) usmjerenih na serotipove S. pneumoniae koji su odgovorni za većinu slučajeva bolesti u dojenčadi, što je dovelo do smanjenja slučajeva u cijelom svijetu. Trenutno, PCV-13 cilja na 13 serotipova, a PCV-ovi koji ciljaju do 25 serotipova su u razvoju. Međutim, postoji više od 100 različitih serotipova koji mogu utjecati na djecu i odrasle na različite načine. Poznavanje koji su serotipovi ciljani za PCV i kakav će utjecaj vjerojatno imati na bolest i širu populaciju pneumokoka ključno je za razvoj učinkovitih globalnih strategija cijepljenja.

Rad na GPS projektu od 2011. izgradio je sliku cirkulirajućih serotipova S. pneumoniae, omogućujući prepoznavanje trendova u populaciji bakterija. Jedan serotip, 24F, je u porastu, kao što je dokumentirao Nacionalni referentni centar za pneumokoke u Francuskoj i mnogim drugim zemljama kao što su Kanada, Danska, Njemačka, Izrael, Italija, Japan, Libanon, Norveška, Španjolska i Ujedinjeno Kraljevstvo.

U ovoj novoj studiji znanstvenici s Instituta Wellcome Sanger proveli su sekvenciranje cijelog genoma na 419 uzoraka S. pneumoniae serotipa 24F prikupljenih između 2003. i 2018. od pojedinaca u Francuskoj od strane Nacionalnog pneumokoknog referentnog centra (NRCP) i Udruge Clinique et Therapeutique Infantile du Val-de-Marne (ACTIV) i na 91 izolati pneumokoka serotipa 24F prikupljeni od osoba u Španjolska kod bolnice Sant Joan de Deu. Kako bi se omogućila globalna usporedba, dodana je međunarodna zbirka drugih genoma S. pneumoniae iz baze podataka projekta Globalno pneumokokno sekvenciranje (GPS).

U mikrobiološkom laboratoriju razvrstavanje sojeva i testiranje otpornosti na lijekove zahtijevaju mnogo vremena i resursa. Sekvenciranje cijelog genoma sada može pouzdano zaključiti o serotipovima i profilima otpornosti na antibiotike, identificirati gdje bi moglo doći do izbijanja bolesti i pratiti koji sojevi posreduju u razmjeni serotipova. Dakle, to je test koji može odgovoriti na mnogo različitih pitanja.”

Dr. Stephanie Lo, glavna autorica studije, Wellcome Sanger Institute

Analiza je pokazala da je 24F prisutan u mnogim zemljama prvenstveno zbog distribucije tri soja: GPSC10, GPSC16 i GPSC206. Jedan soj, GPSC10, bio je odgovoran za brz porast 24F u Francuskoj otprilike četiri godine nakon uvođenja PCV-13. Utvrđeno je da ima visok potencijal bolesti i da je otporan na višestruke tretmane antibioticima.

Ovi rezultati podupiru nedavno istraživanje koje je pokazalo da je GPSC10 potaknuo povećanje 24F nakon uvođenja PCV-13 u Španjolskoj i da je 24F jedan od najčešćih uzročnika pneumokokne bolesti kod djece u raznim zemljama. U Indiji, zemlji za koju se procjenjuje da ima najveći teret pneumokokne bolesti, istraživači su predvidjeli da GPSC10 ima potencijal izbjeći PCV-13. Ove i druge studije GPS partnera diljem svijeta sažete su u izdanju Microbial Genomics.

Možda najveća zabrinutost koja je proizašla iz studije bila je sposobnost GPSC10 da izrazi 17 različitih serotipova, od kojih je samo šest uključeno u trenutna PCV cjepiva.

Dr. Emmanuelle Varon, viša autorica studije iz Nacionalnog referentnog centra za pneumokoke, Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil, Francuska, rekla je: "Soj Streptococcus pneumoniae GPSC10 nešto je kao mjenjač oblika, sposoban izraziti širok raspon serotipova i obrazaca rezistencije na više lijekova. Nadzor nad pneumokoknom bolešću, kako se provodi u Francuskoj od 2001, je naš najbolji alat za procjenu utjecaja politike cijepljenja i omogućit će nam da otkrijemo pojavu drugih serotipova koji nisu povezani s cjepivom.”

Donekle je evolucijska utrka u naoružanju između patogena i proizvođača cjepiva neizbježna. Ako pleme izumre jer je bilo napadnuto cjepivom, druga plemena se mogu uzdići da zauzmu njegovo mjesto. Soj se također može razviti do točke u kojoj cjepiva izgube svoju učinkovitost. Ono što je važno jest da proizvođači cjepiva i organizacije za javno zdravstvo imaju najbolje informacije s kojima mogu ići ukorak i u konačnici spasiti živote.

Profesor Stephen Bentley, viši autor studije s Instituta Wellcome Sanger, rekao je: "Uzbudljivo je da nam genomski nadzor sada omogućuje stvarni utjecaj na poboljšanje pneumokoknih cjepiva i, što je ključno, pomaže u smanjenju broja djece koja umiru od srodnih bolesti u zemljama s niskim i srednjim prihodima. Cijeli konzorcij Global Pneumococcal Survey bi također trebao biti ponosan na ogroman zajednički napor koji je ušao u generiranje ovih podataka."

Izvor:

Dobro došli Trust Sanger institut

Referenca:

Lo, SW i sur. (2022) Pojava multirezistentne i virulentne loze Streptococcus pneumoniae posreduje u zamjeni serotipa nakon PCV13: međunarodna studija sekvencioniranja cijelog genoma. Mikrob lanceta. doi.org/10.1016/S2666-5247(22)00158-6.

.